Kuo skiriasi L4 ir L7 load balancing bei forward vs. reverse proxy?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Load balancer** paskirsto įeinantį srautą per backend serverių telkinį, kad nė vienas nebūtų perkrautas ir sistema liktų prieinama, jei serveris žūva. Esminis skirtumas yra *sluoksnis*, kuriame jis veikia:

```text
        L4 (Transport)                        L7 (Application)
  routes by IP + port only            reads HTTP: path, headers, cookies, host
  ┌──────────────┐                    ┌──────────────┐
  │ balancer     │──▶ server A        │ balancer     │  /api/*   ──▶ API pool
  │ (TCP/UDP)    │──▶ server B        │ (HTTP-aware) │  /img/*   ──▶ static pool
  └──────────────┘──▶ server C        └──────────────┘  cookie=X ──▶ sticky backend
  fast, opaque, protocol-agnostic     smart routing, TLS termination, can inspect
```

**L4 load balancing** veikia Transport sluoksnyje: jis persiunčia TCP/UDP jungtis remdamasis tik IP ir portu, nežiūrėdamas į paketų vidų. Jis greitas, pigus ir tinka bet kokiam protokolui, bet negali priimti turiniu grįstų sprendimų. **L7 load balancing** veikia Application sluoksnyje: jis terminuoja jungtį, analizuoja HTTP ir gali maršrutizuoti pagal URL kelią, host, antraštes ar cookie'us — įgalindamas kelio maršrutizavimą (`/api` vs. `/static`), sticky session'us, TLS terminavimą, suspaudimą ir retry kiekvienai užklausai. Kaina — daugiau apdorojimo kiekvienai užklausai.

**Proxy** yra tarpininkas, o kryptis apibrėžia tipą:

```text
FORWARD proxy: sits in front of CLIENTS, acts on their behalf (outbound)
   clients ──▶ [forward proxy] ──▶ internet    (corp filtering, caching, anonymity)

REVERSE proxy: sits in front of SERVERS, acts on their behalf (inbound)
   internet ──▶ [reverse proxy] ──▶ backend servers  (LB, TLS, cache, WAF)
```

**Forward proxy** atstovauja *klientui* — jis sėdi tarp naudotojų ir interneto filtravimui, caching'ui ar kliento tapatybės slėpimui (korporatyviniai proxy, VPN tipo egress). **Reverse proxy** atstovauja *serveriui* — klientai mano, kad kalbasi su juo, o jis dengia backend'ų parką (nginx, Envoy, CDN edge). L7 load balancer *yra* specializuotas reverse proxy; jis taip pat natūraliai tvarko TLS terminavimą, caching'ą, dažnio ribojimą ir veikia kaip WAF.

## Kodėl tai svarbu

Load balancer'iai ir reverse proxy yra įėjimo taškas praktiškai kiekvienos plečiamos sistemos, tad iš senior inžinierių tikimasi laisvai apie juos samprotauti. L4-vs-L7 kompromisas yra realus dizaino sprendimas — grynas throughput ir protokolo neutralumas prieš turinį suvokiantį maršrutizavimą bei funkcijas — o pasirinkus neteisingai gaunate arba „kvailą" balancer'į ten, kur reikėjo maršrutizavimo, arba mokate L7 overhead ten, kur užteko L4. Forward-vs-reverse skirtumas paaiškina architektūros diskusijas ir nuolat pasirodo system design pokalbiuose, kur TLS terminavimas, cache pridėjimas, health check'ai ir diegimai be prastovų — visa tai priklauso nuo teisingo šio sluoksnio.

Kodėl tai svarbu

Susiję klausimai