网络负载均衡器(NLB)

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Hello大家好，欢迎来到《AWS解决方案架构师认证 Professional(SAP)中文视频培训课程》，我们这节课的内容为网络负载均衡器。
网络负载均衡器NLB是继Classic Load Balancer和应用程序负载均衡器之后，AWS发布的第三款负载均衡器服务。

我们开始今天的课程内容。

我们先来学习下网络负载均衡器的一些重要知识点。

网络负载均衡器，简称其为NLB，在 OSI模型的第四层运行，OSI模型的第四层大家还记得是什么吗？是的，传输层。OSI模型的一些知识点大家可以自行搜索学习。

NLB工作在传输层，它只支持传输层的协议：TCP、UDP、以及TLS。

我们前面课程讲过的应用程序负载均衡器的一些功能特性，如基于请求路径路由功能，以及基于HTTP标头路由等等这些7层的功能，NLB是无法做到的，因为NLB工作在OSI模型的传输层，它无法支持应用层的这些功能。 要实现上述这些需求需要的是应用程序负载均衡器，它工作在OSI模型的第七层应用层，它才支持7 层特有的功能。

NLB的路由算法

我们接下来探讨的是NLB的路由算法，也就是说当NLB收到客户端请求时，根据什么算法决定将请求路由到的目标。假设目标组中注册了两个目标，NLB收到客户端请求后如何选择将客户端请求 路由到这两个目标的哪一个？这就是NLB的路由算法要做的事情，我们来看下：

对于 TCP 流量，NLB基于协议、源 IP 地址、源端口、目标 IP 地址、目标端口和 TCP 序列号，使用流哈希算法选择目标。
当来自客户端的 TCP 连接具有不同的源端口和序列号，这样可以路由到不同的目标。
对于每个单独的 TCP 连接在连接的有效期内路由到单个目标。
以上就是NLB将客户端请求路由到目标的算法和机制。

好，大家可能听到了这个流哈希算法有点头大，没关系，我们只要理解NLB是使用上面的机制路由目标就可以了。
而对于Classic Load Balancer，一般情况下是使用轮询路由算法路由目标，我演示下轮询路由算法是什么效果。

Classic Load Balancer轮询路由算法

切换到AWS管理控制台，这里有一个我之前创建的Classic Load Balancer，名为clb-test，我添加了2个目标实例server01和server02在这个负载均衡器，我现在复制下负载均衡器的DNS，然后通过浏览器访问： clb-test-749945059.ap-northeast-1.elb.amazonaws.com ，回车。

可以成功打开实例的nginx页面，当我刷新下浏览器后，请求路由到了另一台目标实例server02。当我不断刷新浏览器时，Classic Load Balancer使用轮询路由算法，将客户端请求在两个实例中进行轮询路由。每当我刷新一次浏览器，请求就会在两个实例之间轮询。刷新一下请求发送到了SERVER01，再次刷新请求就路由到了server02，这就是Classic Load Balancer的轮询路由目标算法。

网络负载均衡器路由算法

我们在回到网络负载均衡器，NLB不使用轮询路由算法路由目标，它使用的是流哈希算法选择路由目标。也就是说，对于 TCP 流量，NLB基于协议、源 IP 地址、源端口、目标 IP 地址、目标端口和 TCP 序列号，使用流哈希算法选择目标。

另外还要注意，每个单独的 TCP 连接在连接的有效期内路由到单个目标，这个是什么意思？我给大家快速演示下：

同样，我之前创建了一个网络负载均衡器，名为NLB-TEST，然后我又创建了一个network目标组，将SERVER01和SERVER02注册到了这个目标组，并配置将网络负载均衡器收到的请求转发到这个network目标组。

我们现在测试下：复制NLB的DNS名称至浏览器：NLB-test-4200a0afdb0e4225.elb.ap-northeast-1.amazonaws.com，然后回车访问NLB，可以看到无论我怎么刷新浏览器，NLB始终将请求路由至了同一个实例，浏览器始终访问的是SERVER02的NGINX页面，并没有像前面演示的Classic Load Balancer轮询目标。这是因为NLB它不使用轮询算法而使用流哈希算法选择目标。

我们的测试是单独的 TCP 连接，所以在连接的有效期内只会路由到单个目标，虽然我不断刷新浏览器，也只会路由到同一个已注册的目标—server02。

好，以上是关于网络负载均衡器的路由算法的演示，我们继续。

网络负载均衡器优势

我们前面讨论了网络负载均衡器工作在OSI模型的第四层，传输层，所以7层的一些功能和特性它都无法支持，那网络负载均衡器和应用程序负载均衡器同为AWS的新一代负载均衡器，网络负载均衡器有什么功能或优势呢？

首先，网络负载均衡器经过了优化，能够处理突发的和不稳定的流量模式，可以处理急剧波动的工作负载。提供高吞吐量，可以扩展到每秒处理数百万个请求。所以，如果您的工作负载需求是在4层处理突发的工作流或需要极致网络性能，那么，您就可以考虑使用网络负载均衡器。

另外，网络负载均衡器支持将静态 IP 地址用于负载均衡器。还可以针对为负载均衡器启用的每个子网分配一个弹性 IP 地址。这样的话使得NLB能够被纳入组织现有的防火墙安全策略中，并且能够避免DNS缓存带来的问题。

静态IP地址以及可使用弹性 IP 地址是网络负载均衡器的特性，另外两种负载均衡器都不具备这个特性。

网络负载均衡器与应用程序负载均衡器都是AWS的新一代负载均衡器，两种负载均衡器所包含的重要组件以及配置的方法非常的相似，比如都要创建目标组，注册目标；都需要在侦听器配置转发的目标组等等。

所以，如果您仔细听了我们前面应用程序负载均衡器的课程，那么您也应该会非常容易的理解和配置网络负载均衡器。
两个负载均衡器的主要区别是应用程序负载均衡器是工作在osi的第七层应用层，支持HTTP，HTTPS协议；
而网络负载均衡器我们前面介绍过是工作在OSI的第4层传输层，只支持4层的TCP及UDP等协议。

所以对于应用程序负载均衡器，我们可以在其侦听器中可以配置基于内容路由请求，比如我们前面讲过的基于HTTP头，以及基于URL的路径路由等等7层的特性；而对于网络负载均衡器这些7层的功能它是无法完成的，所以当我们选择NLB时，在监听器配置中根本就没有编辑规则，根据内容路由目标这些配置项。但是网络负载均衡器提供了能够处理突发的和不稳定的流量模式，可以处理急剧波动的工作负载，且支持将静态 IP 地址用于负载均衡器，这些是NLB的特性。

好，以上就是我们本节课的内容，我们介绍了网络负载均衡器的一些知识点，路由算法以及特性等等内容，希望能够给大家带来帮助，下节课我们将实操配置网络负载均衡器。

希望此系列教程能为您通过 AWS解决方案架构师认证 Professional 认证考试带来帮助，如您有任何疑问

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