18.6-18.10

标签：LVS   集群   负载均衡集群   

• 主流开源软件LVS、keepalived、haproxy、nginx等

• 其中LVS属于4层（网络OSI 7层模型），nginx属于7层，haproxy既可以认为是4层，也可以当做7层使用

• keepalived的负载均衡功能其实就是LVS（keepalived内置带有LVS）

• lvs这种4层的负载均衡是可以分发除80外的其他端口通信的，比如MySQL的，而nginx仅仅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL这种

• 相比较来说，LVS这种4层的更稳定，能承受更多的请求，而nginx这种7层的更加灵活，能实现更多的个性化需求

18.7 LVS介绍

• LVS是由国人章文嵩开发

• 流行度不亚于apache的httpd，基于TCP/IP做的路由和转发，稳定性和效率很高

• LVS最新版本基于Linux内核2.6，有好多年不更新了

• LVS有三种常见的模式：NAT(iptables nat表)、DR、IP Tunnel

• LVS架构中有一个核心角色叫做分发器（Load balance），它用来分发用户的请求，还有诸多处理用户请求的服务器（Real Server，简称rs）

LVS NAT模式

• 这种模式借助iptables的nat表来实现

• 用户的请求到分发器后，通过预设的iptables规则，把请求的数据包转发到后端的rs上去

• rs需要设定网关为分发器的内网ip

• 用户请求的数据包和返回给用户的数据包全部经过分发器，所以分发器成为瓶颈

• 在nat模式中，只需要分发器有公网ip即可，所以比较节省公网ip资源

• 这种模式的好处是节省公网IP，但是调度器会成为一个瓶颈。因为当访问量巨大的时候，调度器的请求量也会随着变大，所以处理用户请求和分发rs的结果处理会严重影响效率。

• 一般使用NAT的模式访问量不能太大，规模也不支持太大，一般建议10台以下服务器。要想想10台以上服务器，需要巨大的成本来升级硬件配置。

• NAT模式就是利用iptables转发

LVS IP Tunnel模式

• load balancer与rs建立ip tunnel,实现原理是更改了数据包的目的ip。

• 这种模式，需要有一个公共的IP（为用户提供服务）配置在分发器和所有rs上，我们把它叫做vip

• 客户端请求的目标IP为vip，分发器接收到请求数据包后，会对数据包做一个加工，会把目标IP改为rs的IP，这样数据包就到了rs上

• rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己

• 每台rs也需要配置vip，便于与用户（来源ip）进行通信，这样的做的话，load balancer就没有瓶颈的情况了，因为此时load balancer只是把用户的请求转给rs

• IP Tunnel模式把目标ip做了更改，方便与用户进行通信。

LVS DR模式

• 这种模式，也需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，也就是vip

• rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己

• 和IP Tunnel不同的是，它会把数据包的MAC地址修改为rs的MAC地址

18.8 LVS调度算法

1. 轮询 Round-Robin  rr

2. 加权轮询 Weight Round-Robin wrr

3. 最小连接 Least-Connection lc

4. 加权最小连接 Weight Least-Connection wlc

5. 基于局部性的最小连接 Locality-Based Least Connections lblc

6. 带复制的基于局部性最小连接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr

7. 目标地址散列调度 Destination Hashing dh

8. 源地址散列调度 Source Hashing  sh

其中1-4是常用的，需要熟记。

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