[转] 四层和七层负载均衡的特点及常用负载均衡Nginx、Haproxy、LVS对比
一、四层与七层负载均衡在原理上的区别
1.图示
2.概述
四层负载均衡工作在 OSI 模型中的四层，即传输层。四层负载均衡只能根据报文中目标地址和源地址对请求进行转发，而无法修改或判断所请求资源的具体类型，然后经过负载均衡内部的调度算法转发至要处理请求的服务器。四层负载均衡单纯的提供了终端到终端的可靠连接，并将请求转发至后端，连接至始至终都是同一个。LVS 就是很典型的四层负载均衡。
七层负载均衡工作在 OSI 模型的第七层，即应用层，所以七层负载均衡可以基于请求的应用层信息进行负载均衡，例如根据请求的资源类型分配到后端服务器，而不再是根据IP和端口选择。七层负载均衡的功能更丰富更灵活，也能使整个网络更智能。如上图所示，在七层负载均衡两端(面向用户端和服务器端)的连接都是独立的。
简言之，四层负载均衡就是基于 IP+端口 实现的。七层负载均衡就是通过应用层资源实现的。
二、常用负载均衡软件对比
LVS
1、抗负载能力强、性能高，能达到 F5 硬件的 60%；对内存和 cpu 资源消耗比较低
2、工作在网络4层，通过 vrrp 协议转发（仅作分发之用），具体的流量由 linux 内核处理，因此没有流量的产生。
2、稳定性、可靠性好，自身有完美的热备方案；（如：LVS + Keepalived）
3、应用范围比较广，工作在四层，所以不用考虑要处理的具体应用，可以对所有应用做负载均衡；
4、不支持正则处理，不能做动静分离。
5、支持负载均衡算法：rr（轮循）、wrr（带权轮循）、lc（最小连接）、wlc（权重最小连接）
6、配置复杂，对网络依赖比较大，稳定性很高。
Ngnix
1、工作在网络的7层之上，可以针对 http 应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构；
2、Nginx 对网络的依赖比较小，理论上能 ping 通就就能进行负载功能；
3、Nginx 安装和配置比较简单，测试起来比较方便；
4、也可以承担高的负载压力且稳定，一般能支撑超过1万次的并发；
5、对后端服务器的健康检查，只支持通过端口来检测，不支持通过url来检测；
6、Nginx 对请求的异步处理可以帮助节点服务器减轻负载；
7、Nginx 仅能支持http、https 和 Email 协议，这样就在适用范围较小；
8、不支持 Session 的直接保持，但能通过 ip_hash 来解决；
9、支持负载均衡算法：Round-robin（轮循）、Weight-round-robin（带权轮循）、Ip-hash（Ip哈希）；
10、Nginx 还能做 Web 服务器即Cache功能；
HAProxy
1、支持两种代理模式：TCP（四层）和 HTTP（七层），支持虚拟主机；
2、能够补充 Nginx 的一些缺点比如 Session 的保持，Cookie 的引导等工作；
3、支持 url 检测后端的服务器出问题的检测会有很好的帮助；
4、更多的负载均衡策略比如：动态加权轮循(Dynamic Round Robin)，加权源地址哈希(Weighted Source Hash)，加权URL哈希和加权参数哈希(Weighted Parameter Hash)已经实现；
5、单纯从效率上来讲 HAProxy 更会比 Nginx 有更出色的负载均衡速度；
6、HAProxy 可以对 Mysql 进行负载均衡，对后端的 DB节点进行检测和负载均衡；
9、支持负载均衡算法：Round-robin（轮循）、Weight-round-robin（带权轮循）、source（原地址保持）、RI（请求URL）、rdp-cookie（根据cookie）；
10、不能做 Web 服务器即 Cache。
