Linux负载均衡--LVS

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Linux负载均衡--LVS，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3443字，纯文字阅读大概需要5分钟。

内容图文

介绍：
LVS是Linux Virtual Server的简称，即Linux虚拟服务器。它是基于TCP/IP的负载均衡技术，转发效率高，具有处理百万计并发连接请求的能力。
LVS通过IPVS模块实现。IPVS模块安装在LVS集群作为负载均衡的主节点上，虚拟出一个IP地址和端口对外提供服务。用户通过访问这个虚拟服务（VS），请求由负载均衡器（LB）分发到后端真实服务器（RS）中，由RS实际处理用户的请求并返回响应。
如下图所示：

IPVS三种转发模式：
根据负载均衡器转发客户端请求以及RS返回响应机制的不同，将IPVS的转发模式分为三种：NAT，DR，FULLNAT。
NAT模式（Network Address Translation）
请求包和响应包都需要经过LB处理。当客户端的请求到达虚拟服务 后，LB会对请求包做目的地址转换（DNAT），将请求包的目的IP改写为RS的IP。当收到RS的响应后，LB会对响应包做源地址转换（SNAT），将响应包的源IP改写为LB的IP。
NAT模式的特点：
1.LB会修改数据包的地址
2.对于请求包，会进行DNAT；对于响应包，会进行SNAT。
3.LB会透传客户端IP到RS（DR模式也会透传）
4.虽然LB在转发过程中做了NAT转换，但是因为只是做了部分地址转发，所以RS收到的请求包里是能看到客户端IP的。
5.需要将RS的默认网关地址配置为LB的浮动IP地址。
6.LB和RS须位于同一个子网，并且客户端不能和LB/RS位于同一子网。
执行过程如下图所示：

DR模式（Direct Routing）
客户端的请求包到达负载均衡器的虚拟服务IP端口后，负载均衡器不会改写请求包的IP和端口，但是会改写请求包的MAC地址为后端RS的MAC地址，然后将数据包转发；真实服务器处理请求后，响应包直接回给客户端，不再经过负载均衡器。所以DR模式的转发效率是最高的，特别适合下行流量较大的业务场景，比如请求视频等大文件。
DR模式的特点：
1.数据包在LB转发过程中，源/目的IP端口都不会变化。
2.LB只是将数据包的MAC地址改写为RS的MAC地址，然后转发给相应的RS。
3.每台RS上都必须在环回网卡上绑定LB的虚拟服务IP，因为LB转发时并不会改写数据包的目的IP，所以RS收到的数据包的目的IP仍是LB的虚拟服务IP。为了保证RS能够正确处理该数据包，而不是丢弃，必须在RS的环回网卡上绑定LB的虚拟服务IP。这样RS会认为这个虚拟服务IP是自己的IP，自己是能够处理这个数据包的。否则RS会直接丢弃该数据包。
4.RS上的业务进程必须监听在环回网卡的虚拟服务IP上，且端口必须和LB上的虚拟服务端口一致。因为LB不会改写数据包的目的端口，所以RS服务的监听端口必须和虚拟服务端口一致，否则RS会直接拒绝该数据包。
5.RS处理完请求后，响应直接回给客户端，不再经过LB。
6.LB和RS须位于同一个子网。
如下图所示：

FULLNAT模式
FULLNAT模式下，LB会对请求包和响应包都做SNAT+DNAT。
FULLNAT模式的特点：
1.LB完全作为一个代理服务器，FULLNAT下，客户端感知不到RS，RS也感知不到客户端，它们都只能看到LB。此种模式和七层负载均衡有点相似，只不过不会去解析应用层协议，而是在TCP层将消息转发。
2.LB和RS对于组网结构没有要求，不同于NAT和DR要求LB和RS位于一个子网，FULLNAT对于组网结构没有要求。只需要保证客户端和LB、LB和RS之间网络互通即可。
流程如下图所示：

IPVS支持的调度算法
对于后端的RS集群，LB是如何决策应该把消息调度到哪个RS节点呢？这是由负载均衡调度算法决定的。IPVS常用的调度算法有：

轮询（Round Robin）
　　LB认为集群内每台RS都是相同的，会轮流进行调度分发。从数据统计上看，RR模式是调度最均衡的。

加权轮询（Weighted Round Robin）
　　LB会根据RS上配置的权重，将消息按权重比分发到不同的RS上。可以给性能更好的RS节点配置更高的权重，提升集群整体的性能。

最小连接数（Least Connections）
　　LB会根据和集群内每台RS的连接数统计情况，将消息调度到连接数最少的RS节点上。在长连接业务场景下，LC算法对于系统整体负载均衡的情况较好；但是在短连接业务场景下，由于连接会迅速释放，可能会导致消息每次都调度到同一个RS节点，造成严重的负载不均衡。

加权最小连接数（Weighted Least Connections）
　　最小连接数算法的加权版~

地址哈希（Address Hash）
　　LB上会保存一张哈希表，通过哈希映射将客户端和RS节点关联起来。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Linux负载均衡--LVS全部内容，希望文章能够帮你解决Linux负载均衡--LVS所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端

---