本篇文章給大家分享的是有關(guān)lvs的原理架構(gòu)是怎么樣的，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

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一、 概念

lvs的術(shù)語：
Router:GWIP
vs:virtual server,director
rs:real server 
CIP:client IP
VIP:virtual server IP
DIP:ditecter IP(connect with rs)
RIP:real server IP
用戶請求的IP一定是VIP,否則vs就失去了負(fù)載均衡的調(diào)度意義

LVS方式的cluster從結(jié)構(gòu)上可分為兩部分：前端的負(fù)載均衡器(稱之為director)和后端的真實(shí)服務(wù)器(稱之為real server)。cluster前端的director將來自外界的請求調(diào)度到cluster后端不同的real server去執(zhí)行。real server負(fù)責(zé)真正的提供各種應(yīng)用服務(wù)，比如：Web、FTP、Mail等服務(wù)。real server的數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行增加、減少。

二、lvs的工作過程

三、lvs的類型

lvs有三種通用標(biāo)準(zhǔn)模型
(1)lvs-nat (網(wǎng)絡(luò)地址映射)
(2)lvs-dr (直接路由)
(3)lvs-tun (IP隧道)

3.1、  LVS NAT的特性(實(shí)質(zhì)是多目標(biāo)的DNAT)：

1、RS應(yīng)該使用私有地址；
2、RS的網(wǎng)關(guān)的必須指向DIP；
3、RIP和DIP必須在同一網(wǎng)段內(nèi)；
4、請求和響應(yīng)的報文都得經(jīng)過Director；在高負(fù)載場景中，Director很可能成為系統(tǒng)性能瓶頸；
5、支持端口映射；
6、RS可以使用任意支持集群服務(wù)的OS；

3.2、  LVS DR類型的特性：
1、RS可以使用私有地址；但也可以使用公網(wǎng)地址，此時可以直接通過互聯(lián)網(wǎng)連入RS以實(shí)現(xiàn)配置、監(jiān)控等；
2、RS的網(wǎng)關(guān)一定不能指向DIP；
3、RS跟Dirctory要在同一物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)（不能由路由器分隔，因?yàn)閂S通過封裝MAC地址到RS）；
4、請求報文經(jīng)過Directory，但響應(yīng)報文一定不經(jīng)過Director
5、不支持端口映射；
6、RS可以使用大多數(shù)的操作系統(tǒng)；

由于DR類型中,VS、RS的VIP都是一樣，如果在同一網(wǎng)段內(nèi)會造成地址沖突，因此要解決地址沖突有一下三種方法：
禁止RS響應(yīng)對VIP的ARP廣播請求：
1、在前端路由上實(shí)現(xiàn)靜態(tài)MAC地址VIP的綁定；
前提：得有路由器的配置權(quán)限；
缺點(diǎn)：Directory故障轉(zhuǎn)時，無法更新此綁定；
2、arptables
前提：在各RS在安裝arptables程序，并編寫arptables規(guī)則
缺點(diǎn)：依賴于獨(dú)特功能的應(yīng)用程序
3、修改Linux內(nèi)核參數(shù)
前提：RS必須是Linux；
缺點(diǎn)：適用性差；

兩個參數(shù)：
arp_announce：定義通告模式
arp_ignore：定義收到arp請求的時響應(yīng)模式
配置專用路由，以使得響應(yīng)報文首先通過vip所配置的lo上的別名接口
lvs-dr：工作流程如圖

3.2、  lvs-tun：IP隧道
1、RIP、DIP、VIP都得是公網(wǎng)地址；
2、RS的網(wǎng)關(guān)不會指向也不可能指向DIP；
3、請求報文經(jīng)過Directory，但響應(yīng)報文一定不經(jīng)過Director；
4、不支持端口映射；
5、RS的OS必須得支持隧道功能；
lvs-tun：工作流程如圖：也是基于lvs-dr的模型，只不過不同的是，rs和vs不必在同一個物理的網(wǎng)絡(luò)（實(shí)現(xiàn)物理冗余），而是通過隧道技術(shù)進(jìn)行vs和rs間的通信

四、 lvs 十個調(diào)度算法： rr、wrr、lc、wlc、lblc、lblcr、dh、sh、sed、 nq

1.輪叫調(diào)度（Round Robin）(簡稱rr)
2.加權(quán)輪叫（Weighted Round Robin）（簡稱wrr)
3.最少鏈接（Least Connections）(LC)
4.加權(quán)最少鏈接（Weighted Least Connections）(WLC)
5.基于局部性的最少鏈接（Locality-Based Least Connections）(LBLC)
6.帶復(fù)制的基于局部性最少鏈接（Locality-Based Least Connections with Replication）(LBLCR)
7.目標(biāo)地址散列（Destination Hashing）(DH)
8.源地址散列（Source Hashing）(SH)
9. 最短的期望的延遲（Shortest Expected Delay Scheduling SED）(SED)
10.最少隊(duì)列調(diào)度（Never Queue Scheduling NQ）(NQ)

最常用的兩個算法介紹： 

2.加權(quán)輪叫（Weighted Round Robin）（簡稱wrr)
調(diào)度器通過“加權(quán)輪叫”調(diào)度算法根據(jù)真實(shí)服務(wù)器的不同處理能力來調(diào)度訪問請求。這樣可以保證處理能力強(qiáng)的服務(wù)器能處理更多的訪問流量。調(diào)度器可以自動問詢真實(shí)服務(wù)器的負(fù)載情況，并動態(tài)地調(diào)整其權(quán)值。

4.加權(quán)最少鏈接（Weighted Least Connections）(WLC)
在集群系統(tǒng)中的服務(wù)器性能差異較大的情況下，調(diào)度器采用“加權(quán)最少鏈接”調(diào)度算法優(yōu)化負(fù)載均衡性能，具有較高權(quán)值的服務(wù)器將承受較大比例的活動連接負(fù)載。調(diào)度器可以自動問詢真實(shí)服務(wù)器的負(fù)載情況，并動態(tài)地調(diào)整其權(quán)值。

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