协定支撑

全局负载均衡器要成为实际，他的数据平面必须具有强大年夜的动态设备才能。请参考我的博客：Envoy's universal data plane API，以及 Service Mesh Data Plan vs Control Plan 。

现代七层负载均衡器参加了很多不合协定的显式支撑。负载均衡器对应用通信熟悉越多，就越能做好监控输出、高等负载均衡和路由等功能。例如今朝 Envoy 显式的支撑七层协定解析和路由典范围包含 HTTP/1、HTTP/2、gRPC、Redis、MongoDB 以及 DynamoDB。包含 MySQL 和 Kafka 在内的更多协定会逐渐添加进来。

动态设备

如上文所述，分布式体系的大年夜行其道，须要有动态设备才能来进步体系的动态和控制才能。Istio就是一个这种体系的例子。请参考 Service Mesh Data Plan vs Control Plan 来获取更多这方面的内容。

高等负载均衡

七层负载均衡器一般都有内置的高等负载均衡支撑，例如超时、重试、频率控制、断路器、Shadow、缓冲、基于内容的路由等。

可不雅测性

留意不管是 DSR 照样透传负载均衡器，个中的连接跟踪、NAT、GRE 等构成部分都有很多不合设计方法。这些设置大年夜负载均衡器到后端都邑涉及。这部分内容超出了本文典范围，就不再深刻进行了。

扩大性

总的说来，我认为这是寂?骥收集的事业年代。多半体系开端向开源和软件偏向改变，极大年夜的进步了迭代速度。将来，分布式体系又向无办事器计算进军，底层收集和负载均衡体系的复杂性也势必齐头并进，水涨船高。

现代七层负载均衡器须要可以或型Ｒ单的参加定制功能。这一功能可以经由过程编写可插接过滤器，并载入到负载均衡器的方法来实现。很多负载均衡器还支撑脚本扩大，例如 Lua。

容错

在讲四层负载均衡的容错时颇费了一番口舌。七层负载均衡的容错又如何呢？一般来说我们认为七层负载均衡器（的工作负载）是无状况的可摈弃的。应用通俗软件就可以或型Ｒ单的对七层负载均衡器进行程度扩大。别的七层负载均衡的流量处理和状况跟踪的复杂度要远超四层。设置七层负载均衡器的 HA 配对在技巧上是可行的，但会异常复杂。

总的说来，不管是四层照样七层的负载均衡，业界都在测验测验走出 HA 配对模式，转向一致性哈希为基本的程度扩大方法。

更多

七层负载均衡器正在高速成长。可以参考 Envoy 架构概览。

5.全局负载均衡和中间┞菲握平面

将来会有越来越多的自力负载均衡器以商品设备的面貌出现。我认为真正的立异和贸易机会来自于控制平面。图 13展示了一个全局负载均衡体系。在本例中有一些不合的器械：

• 每个 Sidecar 代劳和三个不合区域的后端进行通信。
• 如图，90% 的流量会被发送到 C 区，A B 两区分别获得 5%。
• Sidecar 代劳和后端都邑周期性的向全局负载均衡器进行报告请示。如许全局负载均衡器就可以根据延迟、成本、负载、掉败率等数据进行周详决定计划。
• 全局负载均衡周期性的应用当前的路由信息设备每个 Sidecar 代劳。
• 全局负载均衡能做一些单一负载均衡器做不到的工作，例如：
• 对分区故障的主动检测和路由绕行。
• 应用全局的安然和路由策略。
• 应用机械进修和神经收集，对异常流量进行检测和防备，包含分布式拒绝办事进击。
• 供给中心界面和可视化支撑，让工程师可以或许以聚合的角度，半数个分布式体系进行监控和运维。

6.大年夜硬件到软件的变革

这一推虽说略显夸大，但却很好的描述了技巧趋势：

• 汗青上的负载均衡器和路由器都曾经是昂贵的专属硬件
• 逐渐的，多半三层四层收集设备都被调换为通用办事器硬件和网卡，以及基于 IPVS、DPDK 和 fd.io之类的框架的特定软件筹划。一个现代的成本低于 $5k 的数据中间，运行 Linux 和自定义的基于 DPDK 的 user-space 应用，可以或许轻松用超小数据包跑满 80Gbps 的收集。别的便宜的基于 ASICs 的基本路由器/交换机也可以或许完成 ECMP 路由工作，并能支撑和通用路由器同级其余带宽和包速度。
• Nginx、HAProxy 以及 Envoy 如许的七层软负载均衡，也正快速成长，慢慢进入过却竽暌股 F5 如许的厂商的专属范畴。此外，七层负载均衡器正激进的向通用软件筹划的偏向迈进。
• 同时，重要云供给商推动的 IaaS、CaaS 以及 FaaS 潮流，使得只有一小部分人须要懂得物理收集(这属于黑科技，以及“我们不再须要深刻懂得”典范围了)。

7.结论，以及负载均衡器的将来

综上所述，本文的主旨：

• 负载均衡器是现代分布式体系的关键组件。
• 有两种负载均衡器：四层和七层。
• 四层和七层负载均衡器都与现代架构相干。
• 四层负载均衡器正在朝着基于一致性哈希的程度扩大筹划的偏向进行迁徙。
• 因为动态微办事架构的成长，七层负载均衡器得以快速成长。
• 控制平面和数据平面的拆分，和全局负载均衡，是负载均衡的将来成长偏向和机会来源。
• 业界正激进的迈向标准硬件和软件的开源解决筹划。我信赖传统的像 F5 如许的负载均衡厂商会被开源软件和云供给商代替。传统的路由器、交换机厂商，例如 Arista/Cumulus 等，短期内会有更好的成长，但最终也会被共有云供给商及其自研物理收集所代替。

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