标签：linux lvs
1.LVS简介
LVS 是 Linux Virtual Server ，Linux 虚拟服务器。可以实现LINUX平台下的简单负载均衡。一般来说，LVS采用三层结构：负载调度器、服务器池、共享存储。工作在TCP/IP协议的四层，其转发是依赖于四层协议的特征进行转发的，由于其转发要 依赖于协议的特征进行转发，因此需要在内核的TCP/IP协议栈进行过滤筛选，可想而知，这就需要在内核的模块来完成，而这样的过滤转发规则又是由管理员 进行定义的，所以，LVS就是两段式的架构设计，在内核空间中工作的是"ipvs"，而在用户空间中工作的，用来定义集群服务规则的 是"ipvsadm"。与iptables类似，其工作在INPUT链上，由于与iptables有冲突，不能同时使用。
2.LVS类型
1).NAT模型
这个是通过网络地址转换的方法来实现调度的。首先调度器(director)接收到客户的请求数据包时(请求的目的IP为VIP)，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后调度器就把客户端发送的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址(RIP)，这样真实服务器(RS)就能够接收到客户的请求数据包了。真实服务器响应完请求后，查看默认路由(NAT模式下我们需要把RS的默认路由设置为director服务器。)把响应后的数据包发送给director,director再接收到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址(VIP)然后发送回给客户端。
NAT模式特性：
集群节点跟director必须在同一个IP网络中；
RIP通常是私有地址，仅用于各集群节点间的通信；
director位于client和real server之间，并负责处理进出的所有通信；
realserver必须将网关指向DIP；
支持端口映射；
realserver可以使用任意OS；
较大规模应该场景中，director易成为系统瓶颈；
2).DR模型
DR模式是通过改写请求报文的目标MAC地址，将请求发给真实服务器的，而真实服务器响应后的处理结果直接返回给客户端用户。同TUN模式一样，DR模式可以极大的提高集群系统的伸缩性。而且DR模式没有IP隧道的开销，对集群中的真实服务器也没有必要必须支持IP隧道协议的要求。但是要求调度器LB与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。
DR模型特性：
集群节点跟director必须在同一个物理网络中；
RIP可以使用公网地址，实现便捷的远程管理和监控；
director仅负责处理入站请求，响应报文则由realserver直接发往客户端；
realserver不能将网关指向DIP；
不支持端口映射；
3).TUN模型
采用NAT模式时，由于请求和响应的报文必须通过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题，调度器把请求的报文通过IP隧道转发到真实的服务器。真实的服务器将响应处理后的数据直接返回给客户端。这样调度器就只处理请求入站报文，由于一般网络服务应答数据比请求报文大很多，采用VS/TUN模式后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
TUN模型特性：
集群节点可以跨越Internet；
RIP必须是公网地址；
director仅负责处理入站请求，响应报文则由realserver直接发往客户端；
realserver网关不能指向director；
只有支持隧道功能的OS才能用于realserver；
不支持端口映射；
3.LVS调度方法
LVS调度方法分为静态调度方法和动态调度方法两类。
静态调度方法：
rr：调度器通过“轮叫”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
wrr：加权轮叫调度算法是按权值的高低和轮叫方式分配请求到各服务器。权值高的服务器先收到的连接，权值高的服务器比权值低的服务器处理更多的连接，相同权值的服务器处理相同数目的连接数。
dh：目标地址散列调度算法先根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空，主要应用于缓存服务器。
sh：源地址散列调度算法正好与目标地址散列调度算法相反，它根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。主要用于session会话绑定。
动态调度方法：
lc：最少链接，简称LC。该调度是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器。最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。计算当前realserver 的负载情况计算方法：active*256+inactive。
wlc：加权最少链接，简称WLC。加权最小连接调度是最小连接调度的超集，各个服务器用相应的权值表示其处理性能。计算当前realserver 的负载情况计算方法：(active*256+inactive)/weight。
sed：最短的期望的延迟,简称SED。分配一个接踵而来的请求以最短的期望的延迟方式到服务器。计算当前realserver 的负载情况计算方法：(active+1)*256/weight。
nq：无需队列。如果有台 realserver的连接数＝0就直接分配过去，不需要在进行sed运算。
LBLC：”基于局部性的最少链接“调度算法是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近
使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载，则用“最少链接”
的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到该服务器。
LBLCR：“带复制的基于局部性最少链接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个
目标
IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器
组，按“最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器，若服务器没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器超载，则按“最小连接”原则从这个集群中选出一台
服务器，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改，将最忙的服务器从服务器组中删除，以降低复制的程度。
注：active：活动连接，表示已经建立的连接并正在进行数据传输。inactive：非活动连接，表示已经建立的连接但没有在进行数据传输。
参考资料：
LVS原理详解：http://atong.blog.51cto.com/2393905/1348602
LVS工作模式及原理：http://blog.csdn.net/caoshuming_500/article/details/8291940
LVS工作模式及调度算法介绍：http://www.xmydlinux.org/201102/331.html
标签：linux lvs
原文地址：http://wangyongbin.blog.51cto.com/8964308/1689441
