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Nginx四层代理和七层代理

七层代理和四层代理是两种常见的网络负载均衡技术，分别基于OSI模型的应用层（Layer 7）*和*传输层（Layer 4），它们各自适用不同的场景。

七层代理（Layer 7 Proxy）

特点

• 基于内容分发：
  • 可以根据URL、域名、路径、HTTP头部信息、Cookie等内容将请求分发到不同的后端服务器。
  • 适用于需要精准内容路由的场景。
• 协议支持：
  • 主要支持HTTP/HTTPS等基于应用层的协议。
• 灵活性：
  • 可以实现A/B测试、按路径或用户类型分流等功能。
  • 支持复杂的规则配置，比如将特定的API流量发送到某一组服务器。
• 资源消耗较高：
  • 需要解析和分析应用层数据，因此对CPU和内存的消耗比四层代理高

典型应用场景：

• 根据请求路径将静态文件请求（如图片、CSS、JS）发送到CDN或缓存服务器。
• 将移动端和PC端流量分发到不同的后端服务。
• 实现灰度发布或蓝绿部署，通过七层代理路由流量到不同版本的服务。
• 基于用户地理位置、设备类型分流。

常见工具：

• Nginx（HTTP代理）
• HAProxy（HTTP模式）
• Traefik
• Envoy
• AWS ALB（Application Load Balancer）

四层代理（Layer 4 Proxy）

四层代理工作在OSI模型的传输层，基于TCP/UDP协议，通过监听IP地址和端口来转发流量。

特点：

• 基于网络流量分发：
  • 不关心应用层数据，只根据IP地址、端口号和传输协议（TCP/UDP）来进行负载均衡。
  • 不解析请求内容，性能更高，延迟更低。
• 协议无关性：
  • 可以处理HTTP、HTTPS、WebSocket、数据库连接、文件传输等任意基于TCP/UDP的协议。
• 资源消耗较低：
  • 不需要解析应用层协议，转发效率高，更适合高并发场景。

局限性：

• 不能基于请求内容分发流量，例如无法根据URL、域名或Cookie进行分流。
• 不支持高级功能（如A/B测试、按路径分流等）。

典型应用场景：

• 数据库负载均衡（如MySQL主从复制）。
• 转发基于TCP/UDP协议的应用流量，例如游戏服务器、VoIP、视频流。
• 高性能的HTTPS流量负载均衡（可以配合SSL卸载）。
• 高并发流量分发场景。

常见工具：

• HAProxy（TCP模式）
• LVS（Linux Virtual Server）
• Nginx Stream模块
• AWS NLB（Network Load Balancer）

整体对比

七层代理配置文件实例

1、基于域名分发

（ps:访问 app1.example.com 或 app2.example.com 分发到不同的后端）

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server {
    listen 80;
    
    server_name app1.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://backend_app1;
    }

    server_name app2.example.com;
    location / {
        proxy_pass http://backend_app2;
    }
}

upstream backend_app1 {
    server 192.168.1.101:8080;
    server 192.168.1.102:8080;
}

upstream backend_app2 {
    server 192.168.1.103:8080;
    server 192.168.1.104:8080;
}

• proxy_pass：将流量代理到指定的后端服务器。
• upstream：定义后端服务的IP和端口，可实现负载均衡。

2、基于路径分发

（ps:/api 和 /static 请求分发到不同后端服务）

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server {
    listen 80;
    server_name example.com;

    location /api/ {
        proxy_pass http://api_backend;
    }

    location /static/ {
        proxy_pass http://static_backend;
    }
}

upstream api_backend {
    server 192.168.1.101:8080;
}

upstream static_backend {
    server 192.168.1.102:8080;
}

四层代理（Layer 4 Proxy）

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stream {
    upstream db_backend {
        server 192.168.1.101:3306;
        server 192.168.1.102:3306;
    }

    server {
        listen 3306;
        proxy_pass db_backend;
    }
}

七层代理与四层代理应用场景的区别

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