L4 மற்றும் L7 load balancing இடையேயான வேறுபாடு என்ன, மற்றும் forward vs reverse proxy கள் என்ன?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

ஒரு **load balancer** உள்வரும் traffic ஐ backend server களின் ஒரு pool முழுவதும் பரப்புகிறது, இதனால் எதுவும் மூழ்கடிக்கப்படாமல், ஒரு server இறந்தால் system கிடைக்கக்கூடியதாக இருக்கிறது. முக்கிய வேறுபாடு அது இயங்கும் *layer* ஆகும்:

```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** Transport layer-இல் வேலை செய்கிறது: அது packet களுக்குள் பார்க்காமல், IP மற்றும் port ஐ மட்டும் அடிப்படையாகக் கொண்டு TCP/UDP connection களை forward செய்கிறது. இது வேகமானது, மலிவானது, எந்த protocol-க்கும் வேலை செய்கிறது, ஆனால் content-அடிப்படையிலான முடிவுகளை எடுக்க முடியாது. **L7 load balancing** Application layer-இல் வேலை செய்கிறது: அது connection ஐ terminate செய்து, HTTP ஐ parse செய்து, URL path, host, header கள், அல்லது cookie கள் மூலம் route செய்யலாம் — path-அடிப்படையிலான routing (`/api` vs `/static`), sticky session கள், TLS termination, compression, மற்றும் per-request retry களை இயலச்செய்கிறது. இதன் விலை request-க்கு அதிக செயலாக்கம்.

ஒரு **proxy** என்பது ஒரு இடைத்தரகர், மேலும் திசை வகையை வரையறுக்கிறது:

```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)
```

ஒரு **forward proxy** *client* ஐப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது — filtering, caching, அல்லது client அடையாளத்தை மறைக்க பயனர்களுக்கும் internet-க்கும் இடையில் அமர்ந்திருக்கிறது (corporate proxy கள், VPN போன்ற egress). ஒரு **reverse proxy** *server* ஐப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது — client கள் அதனுடன்தான் பேசுவதாக நினைக்கின்றன, அது backend களின் ஒரு கூட்டத்தின் முன் நிற்கிறது (nginx, Envoy, ஒரு CDN edge). ஒரு L7 load balancer *ஒரு* சிறப்பு reverse proxy தான்; அது TLS termination, caching, rate limiting, மற்றும் ஒரு WAF ஆக செயல்படுவதையும் இயற்கையாகக் கையாளுகிறது.

## இது ஏன் முக்கியம்

Load balancer கள் மற்றும் reverse proxy கள் நடைமுறையில் ஒவ்வொரு scalable system-இன் நுழைவுப் புள்ளி, எனவே senior engineer கள் அவற்றைப் பற்றி சரளமாகப் பகுத்தறிய எதிர்பார்க்கப்படுகிறார்கள். L4-vs-L7 trade-off ஒரு நிஜமான design முடிவு — raw throughput மற்றும் protocol-agnosticism எதிராக content-aware routing மற்றும் features — தவறாகத் தேர்ந்தெடுப்பது என்பது routing தேவைப்பட்ட இடத்தில் ஒரு மந்தமான balancer, அல்லது L4 போதுமான இடத்தில் L7 overhead ஐச் செலுத்துவதைக் குறிக்கிறது. forward-vs-reverse வேறுபாடு architecture விவாதங்களைத் தெளிவுபடுத்துகிறது, system design interview களில் தொடர்ந்து தோன்றுகிறது, அங்கு TLS ஐ terminate செய்வது, ஒரு cache ஐச் சேர்ப்பது, health check கள் செய்வது, மற்றும் zero-downtime deploy களை இயக்குவது அனைத்தும் இந்த layer ஐச் சரியாகப் பெறுவதைச் சார்ந்துள்ளது.

இது ஏன் முக்கியம்

தொடர்புடைய கேள்விகள்