标签: 云原生

前言

负载均衡是系统架构中最常用的组件。无论是Nginx、HAProxy、还是云原生的Service Mesh，都需要回答同一个问题：

"这个请求该发给哪个后端服务器？"

看似简单，但要在高并发、动态扩容、多地域等复杂场景下做出最优决策，需要深入理解各种算法的原理与权衡。

一、负载均衡的层次

1.1 四层 vs 七层

ISO/OSI 模型：

第7层 (应用层): HTTP/HTTPS
  └─ 可以看到请求内容 (URL、Header、Body)
  └─ 路由粒度细 (基于URL/Host/Cookie)
  └─ 性能: 中等 (需要解析HTTP)
  └─ 例: Nginx、HAProxy、Envoy

第4层 (传输层): TCP/UDP
  └─ 只能看到IP+Port
  └─ 路由粒度粗 (仅基于IP+Port)
  └─ 性能: 高 (无需解析应用层)
  └─ 例: LVS、F5、云Load Balancer

┌─────────────────────────┐
│  Client                 │
│ 127.0.0.1:12345        │
└────────────┬────────────┘
             │ TCP/IP
    ┌────────▼────────┐
    │ Layer 4 LB      │  ← 只看IP:Port，极快
    │ 10.0.0.1:80    │
    └────────┬────────┘
             │
    ┌────────▼────────┐
    │ Layer 7 LB      │  ← 解析HTTP，精细控制
    │ Nginx/Envoy     │
    └────────┬────────┘
             │
    ┌────────┴────────┐
    ▼                 ▼
 Backend1          Backend2

郑天祺大约 8 分钟