LVS学习笔记1——LVS介绍

LVS背景

LVS项目是由国内章文嵩博士在1998年5月成立的Linux Virtual Server的自由软件项目开发，主要是针对Linux服务器集群的开发工作。同时，Linux Virtual Server项目是国内最早出现的自由软件项目之一。

Linux Virtual Server项目的目标 ：使用集群技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器，它具有很好的可伸缩性（Scalability）、可靠性（Reliability）和可管理性（Manageability）。

目前，LVS项目已提供了一个实现可伸缩网络服务的Linux Virtual Server框架，如图3所示。在LVS框架中，提供了含有三种IP负载均衡技术的IP虚拟服务器软件IPVS、基于内容请求分发的内核Layer-7交换机KTCPVS和集群管理软件。可以利用LVS框架实现高可伸缩的、高可用的Web、Cache、Mail和Media等网络服务；在此基础上，可以开 发支持庞大用户数的、高可伸缩的、高可用的电子商务应用。

LVS整体架构

整体架构如下：

图1: LVS通用3层架构

一般来说，LVS集群采用三层结构，其体系结构如图1所示，三层主要组成部分为：

• 负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。
• 服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。
• 共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

不同服务所适用的调度方式：

• WEB服务：VS/NAT
• 媒体服务：VS/DR
• Cache服务：VS/TUN

具体的调度方式我们下一篇文章会详细讲解

IPVS组成部分

• ipvs
  Linux内核的一部分，根据规则执行请求的调度，类似于Iptabels的netfilter内核模块！在Linux 2.4版本时合并进内核。
• ipadm
  为ipvs设置规则的命令行工具，需要安装适用。

一般的ipvs架构我们只需要适用到上面2个模块就行了！

IPVS集群特点

• 功能强大

1. 3种IP负载均衡技术
2. 8种连接调度算法
3. 虚拟服务无限制
4. 详细的数据统计
5. 攻击防卫策略

• 适用性强大

1. 后端服务器可运行任何支持TCP/IP的操作系统，包括Linux，各种Unix（如FreeBSD、Sun Solaris、HP Unix等），Mac/OS和Windows NT/2000等。
2. 负载调度器能够支持绝大多数的TCP和UDP协议：
   tcp：http、tcp、proxy、smtp、https、ldap
   udp：dns、ntp以及音视频协议

• 性能

1. 集群可支持百万并发
2. TUN或者DR技术，吞吐量可接近10G/s

• 可靠性

1. LVS服务器集群软件已经在很多大型的、关键性的站点得到很好的应用，所以它的可靠性在真实应用得到很好的证实。有很多调度器运行一年多，未作一次重启动。

• 软件许可证

1. LVS集群软件是按GPL（GNU Public License）许可证发行的自由软件，这意味着你可以得到软件的源代码，有权对其进行修改，但必须保证你的修改也是以GPL方式发行。

总结

本篇文章主要介绍了关于LVS的背景，以及LVS的特点。对于详细的负载均衡技术和调度算法我们下一篇文章会详细讲解！

同时可以参考lvs社区的几篇文章，链接如下：

http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs1.html
http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs2.html
http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs3.html
http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs4.html