一文搞懂 AWS 负载均衡：ALB、NLB 与 Target Group 架构全解析

在构建高可用、可扩展的后端架构时，负载均衡器（Load Balancer）是不可或缺的组件。但在 AWS 体系中，经常会遇到一串概念：ELB、ALB、NLB、Target Group。它们之间到底是什么关系？应该怎么选型？

1. 概念先理清：家族与成员

很多初学者容易混淆 ELB 与 ALB/NLB，其实它们是包含关系：

• ELB（Elastic Load Balancing）：AWS 负载均衡产品的家族总称（相当于”品牌”）。
• ALB（Application Load Balancer）：工作在 Layer 7（应用层），专注于 HTTP/HTTPS/gRPC 协议。
• NLB（Network Load Balancer）：工作在 Layer 4（传输层），专注于 TCP/UDP 高性能转发。

                    ┌── ALB (Application Load Balancer)  -> 7层：HTTP/HTTPS/路径路由
                    ├── NLB (Network Load Balancer)      -> 4层：TCP/UDP/极速/固定IP
ELB (产品家族) ──────┼── GLB (Gateway Load Balancer)      -> 3/4层：第三方防火墙/安全设备引流
                    └── CLB (Classic Load Balancer)      -> 传统初代(不建议新项目使用)

2. 核心架构关系：从请求到机器

一个完整的流量转发链条如下：

客户端请求 (Client Request)
        │
        ▼
[ Load Balancer: ALB / NLB ]  ──> 负责入口监听 (Listener 80/443) 与规则匹配 (Rules)
        │
        ▼
[ Target Group (目标组) ]     ──> 负责业务分组、健康检查 (Health Check) 与分流算法
        │
    ┌───┴──────────────┐
    (分流策略：轮询 Round Robin / 最少连接)
    ▼                  ▼
[ EC2 / Pod A ]    [ EC2 / Pod B ]  ──> 实际干活的业务实例 (同质副本)

什么是 Target Group（目标组）？

• 同质资源池：一个 Target Group 内部通常挂载多台功能完全相同的机器或容器（用于高可用与水平弹性伸缩）。
• 内置分流与健康检查：Target Group 会定期检查实例健康状态。当请求到达时，自动按轮询（Round Robin）或最少请求（Least Outstanding Requests）将流量均匀分发给健康的节点。

3. ALB vs NLB 核心区别

                ALB (Layer 7 拆包解析)                   NLB (Layer 4 盲转)
            ┌────────────────────────────┐          ┌────────────────────────────┐
            │ HTTP Request               │          │ TCP/UDP Packet             │
            │ ├─ Method: GET             │          │ ├─ Source IP: 1.2.3.4      │
            │ ├─ Path: /api/orders       │          │ ├─ Dest IP:   5.6.7.8      │
            │ └─ Header: User-Agent      │          │ └─ Port:      443          │
            └─────────────┬──────────────┘          └─────────────┬──────────────┘
                          │                                       │
                 [ 拆开分析，按路径分流 ]                 [ 不看内容，极速透传 ]
                          ▼                                       ▼
                    Target Group                            Target Group

维度	ALB (应用型负载均衡)	NLB (网络型负载均衡)
OSI 层级	Layer 7（应用层）	Layer 4（传输层）
支持协议	HTTP, HTTPS, gRPC, WebSocket	TCP, UDP, TLS
路由能力	内容感知路由（支持根据 URL 路径 /api/*、Header、Host 等分流）	仅根据 IP + 端口 转发
公网 IP 特征	动态 IP（对外仅提供 DNS 域名）	支持固定静态 IP（Elastic IP）
性能与吞吐	毫秒级延迟，应对超大突发流量可能需要阶梯扩容	亚毫秒级（微秒级）延迟，支持千万级 QPS 且无需预热
客户端真实 IP	写入 X-Forwarded-For HTTP 请求头	原生支持 源 IP 透传（Preserve Source IP）
典型场景	Web 网站、REST API、微服务容器路由、对接 WAF	游戏网络包、IoT(MQTT)、高频交易、需要固定 IP 白名单的场景

4. 关键疑问：既然 ALB 能直连 Target Group，为什么还要 NLB？

很多开发者会问：既然 ALB 既懂 HTTP 又能按 URL 路由，还要 NLB 干嘛？

最关键的差异在于：ALB 背后是动态扩缩容的计算集群，无法提供固定公网 IP。

当你遇到以下场景时，必须使用 NLB：

• 对接严格的安全防火墙：银行、政企客户的防火墙只允许配置固定 IP 白名单，不支持配置域名白名单。
• 非 HTTP 协议通信：游戏客户端（UDP）、物联网设备通信（MQTT/TCP）、音视频推流等。
• 极端突发流量与超低延迟：秒杀场景下几十倍的瞬时流量冲顶，NLB 无需预热即可直接承载。

5. 进阶玩法：NLB + ALB 组合架构

如果既需要固定公网 IP，又想要 ALB 的 7 层路径路由能力，业内标准的解决方案是串联部署：

客户端 (外部请求)
    │
    ▼
[ NLB ]  ──────> 对外提供固定的 Elastic IP (满足防火墙白名单，扛住外网突发流量)
    │ (4层直通)
    ▼
[ ALB ]  ──────> 拆解 HTTP 报文，做 /user、/order 路径路由及 WAF 安全过滤
    │
    ▼
[ Target Group ] ──> 业务 Pod / EC2 实例集群

6. 一句话选型指南

• 选 ALB：标准 Web / API 网站、微服务容器调度、按网址/Header 分流、接入 WAF。
• 选 NLB：TCP/UDP 自定义协议、物联网/游戏、追求微秒级延迟、下游客户强制要求固定公网 IP 白名单。
• 组合使用（NLB + ALB）：既要固定 IP 白名单，又要 7 层路径高级路由。