一、负载均衡
1、什么是负载均衡？
负载均衡：Load Balance，简称LB，是一种服务或基于硬件设备等实现的高可用反向代理技术，负载均衡将特定的业务(网络服务、网络流量等)分担给指定的一个或多个后端特定的服务器或设备，从而提高了公司业务的并发处理能力、保证了业务的高可用性、方便了业务后期的水平动态扩展。
阿里云SLB介绍：https://yg.aliyun.com/articles/1803
2、为什么用负载均衡
- Web服务器的动态水平扩展-->对用户无感知
- 增加业务并发访问及处理能力-->解决单服务器瓶颈问题
- 节约公网IP地址-->降低IT支出成本
- 隐藏内部服务器IP-->提高内部服务器安全性
- 配置简单-->固定格式的配置文件
- 功能丰富-->支持四层和七层，支持动态下线主机
- 性能较强-->并发数万甚至数十万
3、负载均衡类型
3.1 硬件:
| F5 | 美国F5网络公司 | https://f5.com/zh |
| Netscalerhttps | 美国思杰公司 | https://www.citrix.com.cn/products/citrix-adc/ |
| Array | 华耀 | https://www.arraynetworks.com.cn/ |
| AD-1000 | 深信服 | http://www.sangfor.com.cn/ |
3.2 四层负载均衡
（1）通过ip+port决定负载均衡的去向
（2）对流量请求进行NAT处理，转发至后台服务器
（3）记录tcp、udp流量分别是由哪台服务器处理，后续该请求连接的流量都通过该服务器处理
（4）支持四层的软件
- lvs:重量级四层负载均衡器
- Nginx:轻量级四层负载均衡器，可缓存。(nginx四层是通过upstream模块)
- Haproxy:模拟四层转发
3.2 七层负载均衡
（1）通过虚拟ur|或主机ip进行流量识别，根据应用层信息进行解析，决定是否需要进行负载均衡。
（2）代理后台服务器与客户端建立连接，如nginx可代理前后端，与前端客户端tcp连接，与后端服务器建立tcp连接
（3）支持7层代理的软件:
- Nginx：基于http协议(nginx七层是通过proxy_pass)
- Haproxy：七层代理，会话保持、标记、路径转移等
3.3 四层和七层的区别
所谓的四到七层负载均衡，就是在对后台的服务器进行负载均衡时，依据四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量。
四层的负载均衡，就是通过发布三层的IP地址(VIP)，然后加四层的端口号，来决定哪些流量需要做负载均衡，对需要处理的流量进行NAT处理，转发至后台服务器，并记录下这个TCP或者UDP的流量是由哪台服务器处理的，后续这个连接的所有流量都同样转发到同一台服务器处理
七层的负载均衡，就是在四层的基础上(没有四层是绝对不可能有七层的)，再考虑应用层的特征，比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据VIP加80端口辨别是否需要处理的流量，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。
（1）分层位置:四层负载均衡在传输层及以下，七层负载均衡在应用层及以下
（2）性能 :四层负载均衡架构无需解析报文消息内容，在网络吞吐量与处理能力上较高:七层可支持解析应用层报文消息内容，识别URL、Cookie、HTTP header等信息。
（3）原理 :四层负载均衡是基于ip+port;七层是基于虚拟的URL或主机IP等。
（4）功能类比:四层负载均衡类似于路由器;七层类似于代理服务器。
（5）安全性:四层负载均衡无法识别DDoS攻击;七层可防御SYN Cookie/Flood攻击
4、haproxy简介
HAProxy是法国开发者 威利塔罗(Willy Tarreau)在2000年使用C语言开发的一个开源软件是一款具备高并发(万级以上)、高性能的TCP和HTTP负载均衡器
支持基于cookie的持久性，自动故障切换，支持正则表达式及web状态统计
企业版网站：https://www.haproxy.com
社区版网站：http://www.haproxy.org
github: https://github.com/haprox
企业版本和社区版功能对比 ：
| 功能 | 社区版 | 企业版 |
|---|---|---|
| 高级HTTP/TCP负载平衡和持久性 | 支持 | 支持 |
| 高级健康检查 | 支持 | 支持 |
| 应用程序加速 | 支持 | 支持 |
| 高级安全特性 | 支持 | 支持 |
| 高级管理 | 支持 | 支持 |
| HAProxy Dev Branch新功能 | 支持 | |
| 24*7 支持服务 | 支持 | |
| 实时仪表盘 | 支持 | |
| VRRP和Route Health Injection HA工具 | 支持 | |
| ACL，映射和TLS票证密钥同步 | 支持 | |
| 基于应用程序的高级DDoS和Bot保护(自动保护) | 支持 | |
| Bot(机器人)监测 | 支持 | |
| Web应用防火墙 | 支持 | |
| HTTP协议验证 | 支持 | |
| 实时集群追踪 |
