L4 กับ L7 load balancing ต่างกันอย่างไร และ forward กับ reverse proxy คืออะไร?

Question

IT Interview Practice · Accepted Answer

**load balancer** กระจายทราฟฟิกขาเข้าไปยังกลุ่มของเซิร์ฟเวอร์ backend เพื่อไม่ให้ตัวใดตัวหนึ่งถูกท่วมและระบบยังพร้อมใช้งานหากเซิร์ฟเวอร์ตาย ความแตกต่างหลักคือ *ชั้น* ที่มันทำงานอยู่:

```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** ทำงานที่ชั้น Transport: มันส่งต่อการเชื่อมต่อ TCP/UDP โดยอิงเพียง IP และพอร์ต โดยไม่มองเข้าไปในตัว packet มันเร็วและถูกและใช้ได้กับทุกโปรโตคอล แต่ตัดสินใจตามเนื้อหาไม่ได้ **L7 load balancing** ทำงานที่ชั้น Application: มัน terminate การเชื่อมต่อ, แยกวิเคราะห์ HTTP และสามารถ route ตาม URL path, host, header หรือ cookie — เปิดให้การ route ตาม path (`/api` เทียบกับ `/static`), sticky session, TLS termination, การบีบอัด และการ retry ต่อ request ต้นทุนคือการประมวลผลที่มากขึ้นต่อ request

**proxy** เป็นตัวกลาง และทิศทางกำหนดชนิดของมัน:

```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** เป็นตัวแทนของ *client* — มันอยู่ระหว่างผู้ใช้และอินเทอร์เน็ตเพื่อการกรอง, caching หรือซ่อนตัวตนของ client (proxy องค์กร, egress แบบ VPN) **reverse proxy** เป็นตัวแทนของ *server* — client คิดว่ากำลังคุยกับมัน ขณะที่มันอยู่หน้ากองทัพ backend (nginx, Envoy, edge ของ CDN) L7 load balancer *ก็คือ* reverse proxy เฉพาะทางชนิดหนึ่ง; มันยังจัดการ TLS termination, caching, rate limiting และทำหน้าที่เป็น WAF โดยธรรมชาติ

## ทำไมจึงสำคัญ

load balancer และ reverse proxy เป็นจุดเข้าของแทบทุกระบบที่ขยายขนาดได้ ดังนั้นวิศวกร senior จึงถูกคาดหวังให้ใช้เหตุผลกับมันได้อย่างคล่องแคล่ว trade-off ระหว่าง L4 กับ L7 เป็นการตัดสินใจออกแบบจริง — throughput ดิบและความเป็นกลางต่อโปรโตคอลเทียบกับการ route ที่เข้าใจเนื้อหาและฟีเจอร์ต่าง ๆ — และเลือกผิดหมายถึงได้ balancer โง่ ๆ ตรงที่คุณต้องการการ route หรือจ่าย overhead ของ L7 ตรงที่ L4 เพียงพอ ความแตกต่างระหว่าง forward กับ reverse ทำให้การอภิปรายสถาปัตยกรรมชัดเจนขึ้นและปรากฏตลอดในการสัมภาษณ์ system design ที่การ terminate TLS, การเพิ่ม cache, การทำ health check และการเปิด deploy โดยไม่มี downtime ล้วนขึ้นอยู่กับการทำชั้นนี้ให้ถูกต้อง

ทำไมจึงสำคัญ

คำถามที่เกี่ยวข้อง