简介
所谓的四到七层负载均衡，就是在对后台的服务器进行负载均衡时，依据四层的信息或七层的信息来决定怎么样转发流量。比如四层的负载均衡，就是通过发布三层的IP地址（VIP），然后加四层的端口号，来决定哪些流量需要做负载均衡，对需要处理的流量进行NAT处理，转发至后台服务器，并记录下这个TCP或者UDP的流量是由哪台服务器处理的，后续这个连接的所有流量都同样转发到同一台服务器处理。七层的负载均衡，就是在四层的基础上（没有四层是绝对不可能有七层的），再考虑应用层的特征，比如同一个Web服务器的负载均衡，除了根据VIP加80端口辨别是否需要处理的流量，还可根据七层的URL、浏览器类别、语言来决定是否要进行负载均衡。举个例子，如果你的Web服务器分成两组，一组是中文语言的，一组是英文语言的，那么七层负载均衡就可以当用户来访问你的域名时，自动辨别用户语言，然后选择对应的语言服务器组进行负载均衡处理。
同理，还有基于MAC地址的二层负载均衡和基于IP地址的三层负载均衡。 换句换说，二层负载均衡会通过一个虚拟MAC地址接收请求，然后再分配到真实的MAC地址；三层负载均衡会通过一个虚拟IP地址接收请求，然后再分配到真实的IP地址；
四层负载均衡
四层就是基于IP+端口的负载均衡，通过虚拟IP+端口接收请求，然后再分配到真实的服务器。
四层负载均衡工作于传输控制协议层，意味着LB只获取TCP表头的基本信息：来源IP、目的IP等，请求体的内容对LB是透明的，也就是说LB看不到请求的内容，只知道它从何处来要往何处去，带了多重的“行李”。
L4层的LB可以实现简单的轮询、随机、或者基于IP的地址位置请求分发。
七层负载均衡
七层就是基于URL等应用层信息的负载均衡，七层通过虚拟的URL或主机名接收请求，然后再分配到真实的服务器。
七层负载均衡工作于应用层，例如最常用的 HTTP 协议层，则可以根据 HTTP 的方法、URL、版本、HTTP 头部信息甚至是根据请求体的内容，请求体都需要过 LB 这个安检机器，LB 知道“行李”装的是什么。当然，它的行程和重量，LB 也一清二楚（即实际上 LB 同时工作于 L4 和 L7 层）。
工作于 L7 层相比于 L4 层会更损耗性能，但在今天这个性能过剩的时代，这点损耗是可以接受的。
有了这个能力，LB 可以：
- 根据请求方法，类型分配指定的服务器
- 根据会话信息分配给保存响应会话的服务器，用户就可以不必重新登录
- 充当SSL端点（Termination），LB 背后的服务器就不必每一个都去搭建相同的 SSL 环境了。
联系
nginx 单台物理机可支持QPS达到3W～5W个并发请求，所以当用户访问的并发量增多，单台Nginx已经无法支撑，必须要部署Nginx集群。而四层负载均衡就可以实现基于IP和端口将用户请求分发到不同的Nginx服务器，做nginx集群的转发。这些下一级的Nginx服务器，做的是七层的负载均衡，根据应用层业务的不同，分发到不同的服务器。
只用四层负载均衡的情况，主要是后端TCP/IP业务的负载，比如MySQL集群、Redis、k8s集群等。
只用七层负载均衡的情况，主要是中小型站点的web服务，并发量比较小。
总的来说，基于IP+端口的四层负载均衡更快，尤其是LVS，在内核空间处理，不走用户空间。适合用于大型站点，放在网站接入层的最前端，专注做数据转发，后面结合七层负载均衡，用来处理更负载的业务。
区别
技术原理上
四层负载均衡，主要通过报文中的目标地址和端口，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。
以常见的TCP为例，负载均衡设备在接收到第一个来自客户端的SYN 请求时，即通过上述方式选择一个最佳的服务器，并对报文中目标IP地址进行修改(改为后端服务器IP），直接转发给该服务器。TCP的连接建立，即三次握手是客户端和服务器直接建立的，负载均衡设备只是起到一个类似路由器的转发动作。在某些部署情况下，为保证服务器回包可以正确返回给负载均衡设备，在转发报文的同时可能还会对报文原来的源地址进行修改。
七层负载均衡也称为“内容交换”，主要通过报文中的应用层内容，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。
以常见的TCP为例，负载均衡设备如果要根据真正的应用层内容再选择服务器，只能先代理最终的服务器和客户端建立连接(三次握手)后，才可能接受到客户端发送的真正应用层内容的报文，然后再根据该报文中的特定字段，再加上负载均衡设备设置的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。负载均衡设备在这种情况下，更类似于一个代理服务器。负载均衡和前端的客户端以及后端的服务器会分别建立TCP连接。所以从这个技术原理上来看，七层负载均衡明显的对负载均衡设备的要求更高，处理七层的能力也必然会低于四层模式的部署方式。
应用场景
- 七层应用负载的好处，是使得整个网络更智能化。例如访问一个网站的用户流量，可以通过七层的方式，将对图片类的请求转发到特定的图片服务器并可以使用缓存技术；将对文字类的请求可以转发到特定的文字服务器并可以使用压缩技术。当然这只是七层应用的一个小案例，从技术原理上，这种方式可以对客户端的请求和服务器的响应进行任意意义上的修改，极大的提升了应用系统在网络层的灵活性。很多在后台，例如Nginx或者Apache上部署的功能可以前移到负载均衡设备上，例如客户请求中的Header重写，服务器响应中的关键字过滤或者内容插入等功能。
- 另外一个常常被提到功能就是安全性。网络中最常见的SYN Flood攻击，即黑客控制众多源客户端，使用虚假IP地址对同一目标发送SYN攻击，通常这种攻击会大量发送SYN报文，耗尽服务器上的相关资源，以达到Denial of Service(DoS)的目的。从技术原理上也可以看出，四层模式下这些SYN攻击都会被转发到后端的服务器上；而七层模式下这些SYN攻击自然在负载均衡设备上就截止，不会影响后台服务器的正常运营。另外负载均衡设备可以在七层层面设定多种策略，过滤特定报文，例如SQL Injection等应用层面的特定攻击手段，从应用层面进一步提高系统整体安全。
- 现在的7层负载均衡，主要还是着重于应用HTTP协议，所以其应用范围主要是众多的网站或者内部信息平台等基于B/S开发的系统。 4层负载均衡则对应其他TCP应用，例如基于C/S开发的ERP等系统。