什么是四层负载均衡跟七层负载均衡？

前言

现在的软件架构中，一个应用往往会部署多个实例，然后再部署一个负载均衡器，负责将网络中的流量分摊到对应的实例，实现负载均衡。常见的负载均衡器有 Nginx、F5 等。负载均衡中，又分四层负载均衡跟七层负载均衡，那么两者又有什么区别呢？

OSI 模型

介绍什么是四层负载均衡与七层负载均衡之前，先看下图，简单回顾一下 OSI 模型及其各层的作用，位于网络中两个节点的电脑通过 OSI 七层模型进行数据交换这里主要提一下运输层跟应用层的作用

运输层用于确保端到端的数据传输，在运输层中，我们能获取到 IP 跟端口号信息
应用层是网络协议栈的最顶层，直接面向最终用户或应用程序，提供了多种网络服务，如文件传输（FTP）、网页浏览（HTTP/HTTPS）、电子邮件（SMTP/POP3/IMAP）、域名解析（DNS）等。从应用层中，能获取到应用层协议的信息，如 HTTP 协议，就能拿到 HTTP 协议对应的 Host、URL、Header 等信息

什么是四层负载跟七层负载

所谓的四层负载或七层负载，其实就是负载均衡器位于 OSI 模型的哪一层工作，位于第四层（运输层）的叫四层负载均衡；位于第七层（应用层）的叫七层负载均衡

四层负载

四层负载工作于运输层，主要根据 IP 和端口号来分配网络流量，四层负载均衡通过一个 VIP（虚IP） + 端口号接收网络流量，进而根据负载均衡算法，决定将流量转发到后端的哪台服务器上。常见的四层负载均衡设备有 F5、LVS 等

优点：

资源消耗低：相比七层负载，四层负载均衡对系统资源要求比较低
通用性强：适用于所有 TCP/IP 协议的服务

缺点：

功能有限：仅能根据 IP 和端口做简单的负载均衡，无法支持如根据 URL 进行负载均衡，因为 URL 属于应用层的信息

七层负载均衡

七层负载均衡工作于应用层，基于四层的基础上，可以根据应用层的信息，比如 HTTP 的 URL、Cookie、Request Header 等信息，来作出更加智能的转发决策。Nginx 就是常见的七层负载均衡器

优点：

更丰富的负载策略：除了能利用运输层的信息（IP + 端口）进行负载均衡外，还能根据应用层的信息（比如根据 URL、Cookie）进行负载，负载策略更加丰富
SSL/TLS 卸载：七层负载均衡可以处理SSL/TLS加密解密，将这一计算密集型任务从应用服务器中卸载出来，减少了服务器负担，同时也简化了证书管理和更新的工作

缺点：

性能影响：由于需要解析应用层数据，处理过程比四层负载均衡更复杂，可能引入更多延迟
资源消耗大：高级功能和深度检查会占用更多的CPU和内存资源

总结

四层负载均衡与七层负载均衡，指的是负载均衡器位于 OSI 模型的哪一层；四层负载均衡功能比较单一，只能根据 IP + 端口号进行流量的转发，优点是简单，资源消耗低。七层负载均衡功能比较丰富，能根据应用层的信息，如请求的 Header、URL 进行流量转发；常见的四层负载均衡器有 F5、LVS，七层负载均衡器为 Nginx

大家以后如果用云服务厂商提供的负载均衡器，如阿里云的 SLB，可以先了解均衡器属于哪一种均衡器，满不满足要求再购买