TL;DR | 面試情境模擬 #
👴 面試官：Load Balancer 是什麼？L4 和 L7 差在哪？
🧑💻 你：Load Balancer 是在多台 Server 前面擋一層，把請求分散出去，讓系統可以水平擴展。L4（傳輸層）根據 IP 和 Port 做路由，不看請求內容，速度快；L7（應用層）可以看 HTTP Header、URL、Cookie，做更精細的路由，例如把 /api 路由到 API Server，把 /static 路由到 CDN。Nginx 和 HAProxy 兩個都能做，AWS ALB 是 L7，NLB 是 L4。
比喻：飯店接待台 #
你走進飯店大廳（Load Balancer），接待員看你的需求：
- L4（看名字）：只知道你是「客人」，直接帶你去 1、2、3 號房輪流。
- L7（看需求）：知道你是來住宿的還是來餐廳的，把你導向不同部門，還能根據你是 VIP 會員優先安排好一點的房間。
L4 vs L7 #
| 特性 | L4（傳輸層） | L7（應用層） |
|---|---|---|
| 工作在 OSI 第幾層 | 第 4 層（TCP/UDP） | 第 7 層（HTTP/HTTPS） |
| 路由依據 | IP + Port | URL、Header、Cookie、Body |
| 效能 | 極快（不解析內容） | 稍慢（需要解析 HTTP） |
| TLS 終止 | 不支援（直接穿透） | 支援（在 LB 層解密） |
| 內容路由 | 不支援 | 支援 |
| 代表產品 | AWS NLB、HAProxy (TCP mode) | AWS ALB、Nginx、Caddy |
路由演算法 #
Round Robin（輪詢） #
請求一個個輪流分配，最簡單。適合所有 Server 效能相同的情況。
Request 1 → Server A
Request 2 → Server B
Request 3 → Server C
Request 4 → Server A ← 又輪回來
Weighted Round Robin（加權輪詢） #
性能強的 Server 分配更多請求。
Server A（權重 3）、Server B（權重 1）
A, A, A, B, A, A, A, B...
Least Connections（最少連線） #
把新請求送到目前連線數最少的 Server，適合請求時間差異大的情況。
IP Hash #
根據 Client IP 做 Hash，同一個 IP 永遠路由到同一台 Server（Sticky Session）。適合有狀態的應用，例如 Session 存在 Server 本地（但現代架構通常把 Session 外移到 Redis）。
Health Check #
LB 每隔幾秒 ping 所有 Server：
LB ── GET /health ──> Server A → 200 OK ✅ 正常
LB ── GET /health ──> Server B → 超時 ❌ 移除
LB ── GET /health ──> Server C → 200 OK ✅ 正常
Server B 被移出輪詢，等它恢復後再加回來
Health Check 可以是：
- TCP Check：能不能連上 Port
- HTTP Check：GET /health 回 200
- Custom Script：自定義健康檢查邏輯
💡 面試官可能會追問 #
Q1：Load Balancer 本身不會成為單點故障（SPOF）嗎？ #
會，所以 Load Balancer 本身也要做高可用（HA）：兩台 LB 用 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol） 共用一個虛擬 IP，主機掛掉後備機自動接管。雲端服務的 LB（AWS ALB/NLB）本身就是多可用區部署，不需要自己做。
Q2：什麼是 Sticky Session？什麼時候需要？ #
讓同一個 Client 每次都路由到同一台 Server（靠 Cookie 或 IP Hash）。傳統應用 Session 存在 Server 本地時需要。現代架構把 Session 存到 Redis，就不需要 Sticky Session，任何 Server 都能處理任何請求。
Q3：DNS Load Balancing 和 LB 有什麼差？ #
DNS LB 是把同一個域名對應多個 IP，讓 DNS 輪流回傳不同 IP。優點是零成本，缺點是 DNS TTL 導致切換慢、無法做 Health Check、Client 可能快取舊 IP。真正的 Load Balancer 在網路層做，更靈活且支援 Health Check。