一、四層與七層負載均衡在原理上的區別

圖示：

四層負載均衡與七層負載均衡在工作原理上的簡單區別如下圖：

概述：

1.四層負載均衡工作在OSI模型中的四層，即傳輸層。四層負載均衡只能根據報文中目標地址和源地址對請求進行轉發，而無法修改或判斷所請求資源的具體類型，然後經過負載均衡內部的調度算法轉發至要處理請求的服務器。四層負載均衡單純的提供了終端到終端的可靠連接，並將請求轉發至後端，連接至始至終都是同一個。LVS就是很典型的四層負載均衡。

2.七層負載均衡工作在OSI模型的第七層應用層，所以七層負載均衡可以基於請求的應用層信息進行負載均衡，例如根據請求的資源類型分配到後端服務器，而不再是根據IP和端口選擇。七層負載均衡的功能更豐富更靈活，也能使整個網絡更智能。如上圖所示，在七層負載均衡兩端(面向用戶端和服務器端)的連接都是獨立的。

3.簡言之，四層負載均衡就是基於IP+端口實現的。七層負載均衡就是通過應用層資源實現的。

二、常用負載均衡軟件對比

LVS的特點：
1、抗負載能力強。抗負載能力強、性能高，能達到F5硬件的60%；對內存和cpu資源消耗比較低
2、工作在網絡4層，通過vrrp協議轉發（僅作分發之用），具體的流量由linux內核處理，因此沒有流量的產生。
2、穩定性、可靠性好，自身有完美的熱備方案；（如：LVS+Keepalived）
3、應用範圍比較廣，工作在四層，所以不用考慮要處理的具體應用，可以對所有應用做負載均衡；
4、不支持正則處理，不能做動靜分離。
5、支持負載均衡算法：rr（輪循）、wrr（帶權輪循）、lc（最小連接）、wlc（權重最小連接）
6、配置 復雜，對網絡依賴比較大，穩定性很高。

Ngnix的特點：
1、工作在網絡的7層之上，可以針對http應用做一些分流的策略，比如針對域名、目錄結構；
2、Nginx對網絡的依賴比較小，理論上能ping通就就能進行負載功能；
3、Nginx安裝和配置比較簡單，測試起來比較方便；
4、也可以承擔高的負載壓力且穩定，一般能支撐超過1萬次的並發；
5、對後端服務器的健康檢查，只支持通過端口來檢測，不支持通過url來檢測。
6、Nginx對請求的異步處理可以幫助節點服務器減輕負載；
7、Nginx僅能支持http、https和Email協議，這樣就在適用範圍較小。
8、不支持Session的直接保持，但能通過ip_hash來解決。
9、支持負載均衡算法：Round-robin（輪循）、Weight-round-robin（帶權輪循）、Ip-hash（Ip哈希）
10、Nginx還能做Web服務器即Cache功能。

HAProxy的特點：
1、支持兩種代理模式：TCP（四層）和HTTP（七層），支持虛擬主機；
2、能夠補充Nginx的一些缺點比如Session的保持，Cookie的引導等工作
3、支持url檢測後端的服務器出問題的檢測會有很好的幫助。
4、更多的負載均衡策略比如：動態加權輪循(Dynamic Round Robin)，加權源地址哈希(Weighted Source Hash)，加權URL哈希和加權參數哈希(Weighted Parameter Hash)已經實現
5、單純從效率上來講HAProxy更會比Nginx有更出色的負載均衡速度。
6、HAProxy可以對Mysql進行負載均衡，對後端的DB節點進行檢測和負載均衡。
9、支持負載均衡算法：Round-robin（輪循）、Weight-round-robin（帶權輪循）、source（原地址保持）、RI（請求URL）、rdp-cookie（根據cookie）
10、不能做Web服務器即Cache

四層和七層負載均衡的特點及常用負載均衡Nginx、Haproxy、LVS對比