在互联网早期，业务流量较小且逻辑简单，单台服务器足以满足基本需求。 随着互联网业务的飞速发展，流量压力日益增大，业务逻辑日趋复杂，单台服务器的性能瓶颈与单点故障问题逐渐凸显。 为了解决这些问题，需要引入多台服务器进行性能的水平扩展和高可用保障，负载均衡技术便应运而生。
负载均衡的核心作用是将不同用户的访问流量，智能地分发到后端多台服务器上。 早期曾采用DNS解析不同IP的方式实现简单的流量分配，但由于其调度策略单一且变更生效延迟高，已难以满足现代业务需求。 现代的负载均衡器位于客户端与服务器集群之间，它不仅通过精巧的调度算法分配请求，还会对后端服务器进行周期性的健康检查，自动隔离故障节点，从而显著提升应用的可用性。
四层与七层负载均衡的核心区别
根据工作在OSI模型层次的不同，负载均衡主要分为四层和七层两种类型，它们在原理和适用场景上存在显著差异。
四层负载均衡（L4）：工作在传输层，主要处理TCP/UDP协议。 它在接收到客户端流量后，通过修改数据包中的网络层和传输层地址信息（如IP地址和端口号），将连接请求转发至后端应用服务器。 其特点是效率高、速度快，侧重于网络的转发。
七层负载均衡（L7）：工作在应用层，支持如HTTP、DNS等高级协议。 七层负载均衡器会与客户端建立一个完整的连接，并深入解析应用层报文内容（如URL、Cookie等），然后再根据调度策略与选定的后端服务器建立新的连接并转发请求。 七层负载均衡本质上扮演的是代理角色，能够实现更精细化的流量控制。
关键区别总结：四层负载均衡基于IP+端口进行转发，速度快；七层负载均衡则能基于内容（如URL）做出更智能的调度决策，功能更强但延迟相对稍高。
腾讯云CLB的安全组配置策略
安全组是腾讯云提供的一种有状态的虚拟防火墙，用于控制实例级别的出入流量。 配置CLB的安全组是隔离公网流量、保障业务安全的重要环节。
CLB安全组的配置主要有两种模式，理解其区别至关重要：
- 开启安全组默认放通：在此模式下，来自CLB的访问流量只需要通过CLB安全组的审核，后端云服务器（CVM）会默认放通来自CLB的流量，自身无需对外暴露服务端口，提升了后端的安全性。
- 关闭安全组默认放通：此模式下，流量需要依次通过CLB安全组和CVM安全组的双重检查。 需要注意的是，如果在CVM的安全组中拒绝某个IP，此规则仅对直接来自公网IP的流量生效，对已经过CLB转发的流量无效。若要拒绝特定客户IP，必须在CLB的安全组中设置拒绝规则。
存在一些重要的使用限制，例如每个CLB实例最多可绑定5个安全组，并且传统型内网负载均衡及基础网络的内网负载均衡不支持绑定安全组。
CLB直连后端与CLB+Nginx架构选型
在设计系统架构时，一个常见的抉择是让CLB直接连接后端应用服务，还是在中间再加入一层Nginx反向代理。
CLB直连后端架构的路径为：客户端 → CLB → 后端服务器。 这种架构的优点在于减少了中间网络跳数，降低了延迟，同时管理简单，运维成本低，并由云厂商提供高可用保障。 它非常适用于业务逻辑相对简单、无需复杂路由规则、且后端服务可以直接暴露HTTP/TCP端口的场景。
在以下几种情况下，考虑采用CLB + Nginx的架构可能是更优的选择：
- 需要复杂的路由规则，例如基于域名、URL路径或请求头信息进行精细化的流量分发。
- 需要在接入层实现诸如限流、缓存、请求头改写等高级功能。
- 后端服务类型多样，需要通过Nginx统一接入和管理。
架构模式 优势 适用场景 CLB直连后端 延迟低、管理简单 简单Web服务、API接口 CLB + Nginx 功能强大、路由灵活 复杂Web应用、微服务网关 负载均衡的核心算法与应用场景
负载均衡器依赖调度算法来决定如何将请求分配给后端服务器。常见的算法包括：
- 轮询：将请求依次分配给每台服务器，实现简单的绝对公平。 但如果服务器性能差异较大，可能导致性能较弱的服务器压力过大。
- 加权轮询：在轮询的基础上，为性能更强的服务器分配更高的权重，使其处理更多的请求。
- 最小连接数：将新的请求动态分配给当前活跃连接数最少的服务器，有助于更均衡地分配负载。
腾讯云CLB适用于多种业务场景，主要包括：
- 流量分发：将高并发访问压力分摊到多台后端服务器。
- 消除单点故障：通过健康检查自动屏蔽故障节点，保障业务高可用。
- 横向扩展系统能力：根据业务发展，平滑地添加或减少后端服务器。
最佳实践与配置要点总结
为了充分发挥腾讯云CLB的效能，在配置和使用过程中应关注以下要点：
- 健康检查配置：务必开启并合理设置健康检查参数（如响应超时时间、检查间隔、健康/不健康阈值），这是实现服务高可用的基石。
- 安全组规划：根据业务安全需求，谨慎选择安全组默认放通的开启或关闭模式，并明确CLB安全组与CVM安全组的分工与权限设置。
- 架构设计：根据业务的复杂度、对高级功能（如限流、缓存）的需求，来决定是否引入Nginx层，避免过度设计或功能不足。
- 监听协议选择：对于需要解析HTTP/HTTPS报文内容进行转发的场景，应选择七层（HTTP/HTTPS）监听器；若仅需转发TCP/UDP流量，则四层监听器是更高效的选择。
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