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负载均衡是大型架构的必备中间件,下面我重点来详解负载均衡模式@mikechen
作者:mikechen
来源:mikechen.cc
负载均衡模式
负载均衡模式,是指实现负载均衡的技术路径、或架构方式。
常见的负载均衡模式包括:
模式 | 所属OSI层 | 转发依据 | 特点 |
二层负载均衡(L2) | 数据链路层 | MAC地址 | 性能极高,需同网段,部署复杂 |
三层负载均衡(L3) | 网络层 | IP地址 | 支持跨网段,灵活但有网络开销 |
四层负载均衡(L4) | 传输层 | IP+端口 | 高效支持TCP/UDP,通用但不支持应用层路由 |
七层负载均衡(L7) | 应用层 | URL、Header、Cookie等 | 支持复杂路由逻辑,扩展性强,性能略低 |
二层负载均衡
数据链路层,基于 MAC 地址进行流量转发,通常通过交换机、或支持桥接的方式实现。
优点:
- 性能极高,几乎无额外协议处理;
- 转发速度快、延迟低;
缺点:
- 环境依赖强(同一二层网络);
- 配置复杂(如修改后端网络栈);
适用场景:
- 大量短连接、高并发访问的服务(如视频分发);
- 对性能要求极高但路由逻辑简单的系统。
三层负载均衡
网络层,基于 IP 层转发,通常使用 IP 路由技术,实现目标服务访问。
优点:
- 支持跨网段部署;
- 路由灵活,适合复杂网络拓扑;
缺点:
- 性能较 DR 模式略低;
- 依赖系统路由规则,配置和调试复杂。
适用场景:
- 多机房跨网络负载均衡;
- 云环境下多地域路由转发;
四层负载均衡
传输层,基于 TCP/UDP 协议的端口与 IP 信息,对请求进行负载分发。
主要实现有 LVS(IPVS)、HAProxy(L4模式)、硬件 F5。
优点:
- 高性能、低延迟;
- 支持 TCP/UDP 等通用协议;
缺点:
- 路由能力有限,无法根据 URL、Header、Cookie 分发;
- 配置静态,需配合监控系统实现自动化。
适用场景:网络核心网关、大规模接入层服务。
七层负载均衡
应用层,解析 HTTP、HTTPS、WebSocket 等应用协议。
根据请求内容(如 URI、Header、Query 参数)实现灵活路由与策略转发。
常见实现:Nginx、Envoy、HAProxy(L7 模式)、Traefik、Kong。
优点:
- 路由精细,支持复杂业务逻辑(如灰度发布、A/B测试);
- 丰富的扩展能力(认证、日志、安全防护);
缺点:
- 需要解析完整请求报文,性能低于 L4;
- 对资源消耗、和配置管理要求高;
适用场景:
- API 网关、微服务入口;
- 多租户服务、动态路由系统;
- 需要业务层策略调度和安全控制的系统。
以上
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