В чём разница между L4 и L7 балансировкой нагрузки, и forward против reverse proxy?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**Load balancer** распределяет входящий трафик по пулу бэкенд-серверов, чтобы ни один из них не был перегружен и система оставалась доступной при отказе сервера. Ключевое различие — *слой*, на котором он работает:

```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-балансировка** работает на транспортном слое: она перенаправляет соединения TCP/UDP только на основе IP и порта, не заглядывая внутрь пакетов. Она быстрая, дешёвая и работает для любого протокола, но не может принимать решения на основе содержимого. **L7-балансировка** работает на прикладном слое: она терминирует соединение, разбирает HTTP и может маршрутизировать по URL-пути, хосту, заголовкам или cookies — обеспечивая маршрутизацию по путям (`/api` против `/static`), sticky-сессии, TLS-терминацию, сжатие и повторы по запросу. Цена — больше обработки на запрос.

**Proxy** — это посредник, и направление определяет тип:

```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** представляет *клиента* — он стоит между пользователями и интернетом для фильтрации, кэширования или сокрытия идентичности клиента (корпоративные proxy, egress вроде VPN). **Reverse proxy** представляет *сервер* — клиенты думают, что общаются с ним, а он прикрывает флот бэкендов (nginx, Envoy, edge CDN). L7 load balancer *является* специализированным reverse proxy; он также естественно занимается TLS-терминацией, кэшированием, ограничением скорости и работой в роли WAF.

## Почему это важно

Load balancer и reverse proxy — точка входа практически каждой масштабируемой системы, поэтому от senior-инженеров ожидают свободного рассуждения о них. Компромисс L4 против L7 — реальное проектное решение — сырая пропускная способность и независимость от протокола против маршрутизации с учётом содержимого и функций — и неверный выбор означает либо «тупой» балансировщик там, где нужна была маршрутизация, либо оплату накладных расходов L7 там, где хватило бы L4. Различие forward против reverse проясняет архитектурные обсуждения и постоянно всплывает на собеседованиях по system design, где TLS-терминация, добавление кэша, health-проверки и развёртывания без простоя — всё зависит от правильности этого слоя.

Почему это важно

Похожие вопросы