图解企业级负载均衡架构（全网最全）

Hello 我是方才，10人研发leader、4年团队管理&架构经验。文末，方才送你一份25年最新的架构师备考资料，记得领取哟！

在分布式系统和高并发场景下，负载均衡是保障服务高可用、高性能的核心技术。

今天方才将以DNS解析、CDN加速、LVS四层转发、七层代理（Nginx/Apisix）为主线，解析一套完整的负载均衡架构设计。

PS：整个负载均衡架构，并不是每个项目均需要如此设计，方才在此处只是介绍一个全链路的负载均衡架构，建立一个基础认知。

负载均衡架构

负载均衡架构

一、分层负载均衡架构概览

典型的负载均衡架构如下：

企业级负载均衡架构

企业级负载均衡架构

二、关键技术解析

1. DNS解析：第一道流量分配

• 原理：通过DNS服务器返回不同IP地址，实现地理区域或机房级别的负载均衡。
• 优缺点：
  • ✅ 实现简单，成本低
  • ❌ 无法感知后端服务状态，TTL缓存影响故障转移速度

以京东为例：/，使用域名解析工具，可以发现京东一共有49个IP：不同的地域、不同的ISP服务商，这样可以在入口层做一次流量分配，对用户体验、网络性能、系统可靠性、安全性、成本管理以及内容分发效率等多个方面都有益处。

DNS解析过程

DNS解析过程

2. CDN加速：边缘节点缓存

• 核心功能：
  • 静态资源缓存（JS/CSS/图片）
  • 动态内容加速（BGP Anycast路由优化）
  • DDoS防护、访问控制等：CDN可以实现IP黑/白名单功能
• 工作流程：

CDN内容分发工作原理

CDN内容分发工作原理

3. LVS：四层负载均衡

LVS四层工作原理

LVS四层工作原理

4. Nginx：七层负载与反向代理

七层负载

七层负载

补充：

NGINX 架构

NGINX 架构

5. Apisix：云原生API网关

apisix架构

apisix架构

• 典型场景：
  • 微服务架构： 提供了强大的路由管理功能，可以根据请求的路径、方法、参数等信息将请求转发到不同的微服务。同时，它支持动态配置更新，无需重启服务即可实时生效，非常适合微服务的动态扩展和更新。
  • 企业级 API 管理：提供了丰富的插件支持，可以方便地实现认证、限流、日志记录、监控等功能。它还支持多种认证机制（如 JWT、OAuth2.0 等），并提供了详细的访问日志和性能监控指标。
  • 云原生环境：提供了与 Kubernetes 的深度集成，支持从 Kubernetes API Server 获取服务信息，自动更新路由规则。它还支持 Ingress Controller，可以作为 Kubernetes 集群的入口网关，管理进出集群的流量。

三、关键技术对比

技术对比

技术对比

结语

最后，方才想说的是，技术没有银弹，优秀的负载均衡架构需根据业务特点灵活组合技术：小规模应用可直接使用Nginx七层代理，高并发场景需要CDN+LVS+Nginx分层处理，云原生微服务架构建议可加上Apisix等安全网关做更灵活的配置。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自微信公众号。原始发表：2025-03-27，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除负载均衡微服务服务管理架构