四層和七層負載均衡的區別在哪裡

　　負載均衡 建立在現有網路結構之上，它提供了一種廉價有效透明的方法擴充套件網路裝置和伺服器的頻寬、增加吞吐量、加強網路資料處理能力、提高網路的靈活性和可用性。負載均衡裝置也常被稱為"四到七層交換機"，那麼四層和七層兩者到底區別在哪裡?

　　四層和七層兩者到底區別在哪裡

　　第一，技術原理上的區別。所謂四層負載均衡，也就是主要通過報文中的目標地址和埠，再加上負載均衡裝置設定的伺服器選擇方式，決定最終選擇的內部伺服器。 以常見的TCP為例，負載均衡裝置在接收到第一個來自客戶端的SYN 請求時，即通過上述方式選擇一個最佳的伺服器，並對報文中目標IP地址進行修改***改為後端伺服器IP***，直接轉發給該伺服器。TCP的連線建立，即三次握手是客戶端和伺服器直接建立的，負載均衡裝置只是起到一個類似路由器的轉發動作。在某些部署情況下，為保證伺服器回包可以正確返回給負載均衡裝置，在轉發報文的同時可能還會對報文原來的源地址進行修改。

　　所謂七層負載均衡，也稱為“內容交換”，也就是主要通過報文中的真正有意義的應用層內容，再加上負載均衡裝置設定的伺服器選擇方式，決定最終選擇的內部伺服器。 以常見的TCP為例，負載均衡裝置如果要根據真正的應用層內容再選擇伺服器，只能先代理最終的伺服器和客戶端建立連線***三次握手***後，才可能接受到客戶端傳送的真正應用層內容的報文，然後再根據該報文中的特定欄位，再加上負載均衡裝置設定的伺服器選擇方式，決定最終選擇的內部伺服器。負載均衡裝置在這種情況下，更類似於一個代理伺服器。負載均衡和前端的客戶端以及後端的伺服器會分別建立TCP連線。所以從這個技術原理上來看，七層負載均衡明顯的對負載均衡裝置的要求更高，處理七層的能力也必然會低於四層模式的部署方式。那麼，為什麼還需要七層負載均衡呢?

　　第二，應用場景的需求。七層應用負載的好處，是使得整個網路更"智慧化",，就可以基本上了解這種方式的優勢所在。例如訪問一個網站的使用者流量，可以通過七層的方式，將對圖片類的請求轉發到特定的圖片伺服器並可以使用快取技術;將對文字類的請求可以轉發到特定的文字伺服器並可以使用壓縮技術。當然這只是七層應用的一個小案例，從技術原理上，這種方式可以對客戶端的請求和伺服器的響應進行任意意義上的修改，極大的提升了應用系統在網路層的靈活性。很多在後臺，***例如Nginx或者Apache***上部署的功能可以前移到負載均衡裝置上，例如客戶請求中的Header重寫，伺服器響應中的關鍵字過濾或者內容插入等功能。

　　另外一個常常被提到功能就是安全性。網路中最常見的SYN Flood攻擊，即黑客控制眾多源客戶端，使用虛假IP地址對同一目標傳送SYN攻擊，通常這種攻擊會大量傳送SYN報文，耗盡伺服器上的相關資源，以達到Denial of Service***DoS***的目的。從技術原理上也可以看出，四層模式下這些SYN攻擊都會被轉發到後端的伺服器上;而七層模式下這些SYN攻擊自然在負載均衡裝置上就截止，不會影響後臺伺服器的正常運營。另外負載均衡裝置可以在七層層面設定多種策略，過濾特定報文，例如SQL Injection等應用層面的特定攻擊手段，從應用層面進一步提高系統整體安全。 現在的7層負載均衡，主要還是著重於應用廣泛的HTTP協議，所以其應用範圍主要是眾多的網站或者內部資訊平臺等基於B/S開發的系統。 4層負載均衡則對應其他TCP應用，例如基於C/S開發的ERP等系統。

　　第三，七層應用需要考慮的問題。

　　1：是否真的必要，七層應用的確可以提高流量智慧化，同時必不可免的帶來裝置配置複雜，負載均衡壓力增高以及故障排查上的複雜性等問題。在設計系統時需要考慮四層七層同時應用的混雜情況。

　　2：是否真的可以提高安全性。例如SYN Flood攻擊，七層模式的確將這些流量從伺服器遮蔽，但負載均衡裝置本身要有強大的抗DDoS能力，否則即使伺服器正常而作為中樞排程的負載均衡裝置故障也會導致整個應用的崩潰。

　　3：是否有足夠的靈活度。七層應用的優勢是可以讓整個應用的流量智慧化，但是負載均衡裝置需要提供完善的七層功能，滿足客戶根據不同情況的基於應用的排程。最簡單的一個考核就是能否取代後臺Nginx或者Apache等伺服器上的排程功能。能夠提供一個七層應用開發介面的負載均衡裝置，可以讓客戶根據需求任意設定功能，才真正有可能提供強大的靈活性和智慧性。

　　補充：交換機基本使用方法

　　作為基本核心交換機使用，連線多個有線裝置使用：網路結構如下圖，基本連線參考上面的【方法/步驟1：基本連線方式 】

　　作為網路隔離使用：對於一些功能好的交換機，可以通過模式選擇開關選擇網路隔離模式，實現網路隔離的作用，可以只允許普通埠和UPlink埠通訊，普通埠之間是相互隔離不可以通訊的

　　除了作為核心交換機***中心交換機***使用，還可以作為擴充套件交換機***接入交換機***來擴充套件網路

　　放在路由器上方，擴充套件網路供應商的網路線路***用於一條線路多個IP的網路***，連線之後不同的路由器用不同的IP連線至公網

　　相關閱讀：交換機硬體故障常見問題

　　電源故障：

　　由於外部供電不穩定，或者電源線路老化或者雷擊等原因導致電源損壞或者風扇停止，從而不能正常工作。

　　由於電源緣故而導致機內其他部件損壞的事情也經常發生。

　　如果面板上的POWER指示燈是綠色的，就表示是正常的;如果該指示燈滅了，則說明交換機沒有正常供電。

　　這類問題很容易發現，也很容易解決，同時也是最容易預防的。

　　針對這類故障，首先應該做好外部電源的供應工作，一般通過引入獨立的電力線來提供獨立的電源，並新增穩壓器來避免瞬間高壓或低壓現象。

　　如果條件允許，可以新增UPS***不間斷電源***來保證交換機的正常供電，有的UPS提供穩壓功能，而有的沒有，選擇時要注意。

　　在機房內設定專業的避雷措施，來避免雷電對交換機的傷害。現在有很多做避雷工程的專業公司，實施網路佈線時可以考慮。