##lvs##

简介

LVS 是 Linux Virtual Server 的简称,也就是 Linux 虚拟服务器 , 是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目,它的官方站点是 www.linuxvirtualserver.org
现在 LVS 已经是 Linux 标准内核的一部分,在 Linux2.4 内核以前,使用 LVS 时必须要重新编译内核以
支持 LVS 功能模块,但是从 Linux2.4 内核以后,已经完全内置了 LVS 的各个功能模块,无需给内核打
任何补丁,可以直接使用 LVS 提供的各种功能。
LVS 主要用于服务器集群的负载均衡。其优点有:

1.工作在网络层,可以实现高性能,高可用的服务器集群技术。
2.廉价,可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器。
3.易用,配置非常简单,且有多种负载均衡的方法。
4.稳定可靠,即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作,也不影响整体效果。
5.可扩展性也非常好!

安装配置

linux 内核 2.4 版本以上的基本都支持 LVS ,要使用 lvs ,只需要再安装一个 lvs 的管理工具: ipvsadm
yum install ipvsadm

ipvsadm 用法
其实 LVS 的本身跟 iptables 很相似 , 而且连命令的使用格式都很相似 , 其实 LVS 是根据 iptables 的框架开
发的 , 那么 LVS 的本身分成了两个部分:
第一部分是工作在内核空间的一个 IPVS 的模块,其实 LVS 的功能都是 IPVS 模块实现的,
第二部分是工作在用户空间的一个用来定义集群服务的一个工具 ipvsadm, 这个工具的主要作用是将管理员
定义的集群服务列表传送给工作在内核空间中的 IPVS 模块,下面来简单的介绍下 ipvsadm 命令的用法
ipvsadm 组件定义规则的格式:
virtual-service-address: 是指虚拟服务器的 ip 地址
real-service-address: 是指真实服务器的 ip 地址
scheduler :调度方法
ipvsadm 的用法和格式如下:

ipvsadm -A|E -t|u|f virutal-service-address:port [-s scheduler] [-p[timeout]] [-M netmask]
ipvsadm -D -t|u|f virtual-service-address
ipvsadm -C
ipvsadm -R
ipvsadm -S [-n]
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address:port -r real-server-address:port [-g|i|m] [-w weight]
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
ipvsadm -L|l [options]
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]
ipvsadm --set tcp tcpfin udp
ipvsadm --start-daemon state [--mcast-interface interface]
ipvsadm --stop-daemon
ipvsadm -h

命令选项解释:有两种命令选项格式,长的和短的,具有相同的意思。在实际使用时,两种都可以。

-A --add-service # 在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器。
-E --edit-service # 编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-D --delete-service # 删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-C --clear # 清除内核虚拟服务器表中的所有记录。
-R --restore # 恢复虚拟服务器规则
-S --save # 保存虚拟服务器规则,输出为 -R 选项可读的格式
-a --add-server # 在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器
-e --edit-server # 编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d --delete-server # 删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-L|-l --list # 显示内核虚拟服务器表
-Z --zero # 虚拟服务表计数器清零(清空当前的连接数量等)
--set tcp tcpfin udp # 设置连接超时值
--start-daemon # 启动同步守护进程。他后面可以是 master 或 backup ,用来说明 LVS Router 是 master
或是 backup 。在这个功能上也可以采用 keepalived 的 VRRP 功能。
--stop-daemon # 停止同步守护进程-h --help # 显示帮助信息
#其他的选项 :
-t --tcp-service service-address # 说明虚拟服务器提供的是 tcp 的服务 [vip:port] or [real-server-ip:port]
-u --udp-service service-address # 说明虚拟服务器提供的是 udp 的服务 [vip:port] or [real-server-
ip:port]
-f --fwmark-service fwmark # 说明是经过 iptables 标记过的服务类型。
-s --scheduler scheduler # 使用的调度算法,有这样几个选项 rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq, 默认的
调度算法是: wlc.
-p --persistent [timeout] # 持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求,将被同一台
真实的服务器处理。 timeout 的默认值为 300 秒。
-M --netmask # 子网掩码
-r --real-server server-address # 真实的服务器 [Real-Server:port]
-g --gatewaying 指定 LVS 的工作模式为直接路由模式(也是 LVS 默认的模式)
-i --ipip # 指定 LVS 的工作模式为隧道模式
-m --masquerading # 指定 LVS 的工作模式为 NAT 模式
-w --weight weight # 真实服务器的权值
--mcast-interface interface # 指定组播的同步接口
-c --connection # 显示 LVS 目前的连接 如: ipvsadm -L -c
--timeout # 显示 tcp tcpfin udp 的 timeout 值 如: ipvsadm -L --timeout
--daemon # 显示同步守护进程状态
--stats # 显示统计信息
--rate # 显示速率信息
--sort # 对虚拟服务器和真实服务器排序输出
--numeric -n # 输出 IP 地址和端口的数字形式

LVS 三种工作模式:NAT(地址转换)、DR(直接路由)、TUN(隧道)

DR:直接路由:

在这里插入图片描述

工作方式:
1, 首先用户用 CIP 请求 VIP
2, 根据上图可以看到,不管是 Director Server 还是 Real Server 上都需要配置 VIP,那么当用户请求到达我们的集群网络的前端路由器的时候,请求数据包的源地址为 CIP 目标地址为 VIP,此时路由器会发广播问谁是 VIP,那么我们集群中所有的节点都配置有 VIP,此时谁先响应路由器那么路由器就会将用户请求发给谁,这样一来我们的集群系统是不是没有意义了,那我们可以在网关路由器上配置静态路由指定 VIP 就是 Director Server,或者使用一种机制不让Real Server 接收来自网络中的 ARP 地址解析请求,这样一来用户的请求数据包都会经过 Director Servrer
3,当 Director Server 收到用户的请求后根据此前设定好的调度算法结果来确定将请求负载到某台 Real Server 上去,假如说此时根据调度算法的结果,会将请求负载到 RealServer 1 上面去,此时 Director Server 会将数据帧中的目标 MAC 地址修改为 Real Server1 的 MAC 地址,然后再将数据帧发送出去
4,当 Real Server1 收到一个源地址为 CIP 目标地址为 VIP 的数据包时,Real Server1 发现目标地址为VIP,而 VIP 是自己,于是接受数据包并给予处理,当 Real Server1 处理完请求后,会将一个源地址为 VIP 目标地址为 CIP 的数据包发出去,此时的响应请求就不会再经过 Director Server 了,而是直接响应给用户。

部署:
1.先修改yum源
在这里插入图片描述
2.安装ipvsadm
yum install ipvsadm

3.Director Server : server1
添加VIP:
ip addr add 172.25.1.100/24

4.Real Server: server2 server3
同时添加VIP:
ip addr add 172.25.1.100/32
同时开启httpd服务

5.在 Server1 上做以下配置
在这里插入图片描述

##此时测试发现不会轮循发现谁先抢到显示谁
在这里插入图片描述
此时我们需要安装arptables
yum install arptables_jf.x86_64 -y

在这里插入图片描述
测试:
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

TUN(隧道)

原理:
(a) 当用户请求到达 Director Server,此时请求的数据报文会先到内核空间的
PREROUTING 链。 此时报文的源 IP 为 CIP,目标 IP 为 VIP 。
(b) PREROUTING 检查发现数据包的目标 IP 是本机,将数据包送至 INPUT 链
© IPVS 比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,在请求报文的首部再次封装一层
IP 报文,封装源 IP 为为 DIP,目标 IP 为 RIP。然后发至 POSTROUTING 链。 此时源 IP
为 DIP,目标 IP 为 RIP
(d) POSTROUTING 链根据最新封装的 IP 报文,将数据包发至 RS(因为在外层封装多了
一层 IP 首部,所以可以理解为此时通过隧道传输)。 此时源 IP 为 DIP,目标 IP 为 RIP
(e) RS 接收到报文后发现是自己的 IP 地址,就将报文接收下来,拆除掉最外层的 IP 后,
会发现里面还有一层 IP 首部,而且目标是自己的 lo 接口 VIP ,那么此 时 RS 开始处理此
请求,处理完成之后,通过 lo 接口送给 eth0 网卡,然后向外传递。 此时的源 IP 地址为
VIP,目标 IP 为 CIP
(f) 响应报文最终送达至客户端
LVS-Tun 模型特性

RIP 、 VIP 、 DIP 全是公网地址
RS 的网关不会也不可能指向 DIP
所有的请求报文经由 Director Server ,但响应报文必须不能进过 Director Server
不支持端口映射
RS 的系统必须支持隧道

部署:

1.在server1,server2,server3添加模块
modprobe ipip

2.在server1上添加ip

ip addr add 172.25.1.100/24 dev tunl0

3.在server2,server3上添加ip

ip addr add 172.25.1.100/32 dev tunl0

4…在 Server1 上做以下配置
在这里插入图片描述

5.在server2,server3上配置:
在这里插入图片描述

测试:
在这里插入图片描述

NAT(地址转换):

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(LB)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 LB 服务器。)把响应后的数据包发送 给 LB,LB 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。
原理图简述:

  1. 客户端请求数据,目标 IP 为 VIP
  2. 请求数据到达 LB 服务器, LB 根据调度算法将目的地址修改为 RIP 地址及对应端口(此 RIP 地址是根据调度算法得出的。)并在连接 HASH 表中记录下这个连接。
  3. 数据包从 LB 服务器到达 RS 服务器 webserver ,然后 webserver 进行响应。 Webserver 的网关必须是LB ,然后将数据返回给 LB 服务器。
  4. 收到 RS 的返回后的数据,根据连接 HASH 表修改源地址 VIP& 目标地址 CIP ,及对应端口 80. 然后数据就从 LB 出发到达客户端。
  5. 客户端收到的就只能看到 VIP\DIP 信息。
    NAT 模式优缺点:
    1 、 NAT 技术将请求的报文和响应的报文都需要通过 LB 进行地址改写,因此网站访问量比较大的时候LB 负载均衡调度器有比较大的瓶颈,一般要求最多之能 10-20 台节点
    2 、只需要在 LB 上配置一个公网 IP 地址就可以了。
    3 、每台内部的节点服务器的网关地址必须是调度器 LB 的内网地址。
    4 、 NAT 模式支持对 IP 地址和端口进行转换。即用户请求的端口和真实服务器的端口可以不一致。
内容概要:本文档详细介绍了基于弹性架构搜索(Elastic Architecture Search, EAS)结合Transformer编码器进行多变量时间序列预测的项目实例。项目旨在自动化优化多变量时间序列预测模型结构,提升预测精度与鲁棒性,降低计算资源消耗,实现模型轻量化。通过MATLAB实现,项目采用Transformer编码器的多头自注意力机制,结合EAS的弹性权重共享和分阶段搜索策略,解决了高维多变量时间序列的复杂依赖建模、架构搜索计算资源需求高、模型过拟合、多步预测误差积累、数据异构性与缺失值处理、复杂模型训练收敛等挑战。最终,项目构建了一个高度模块化和可扩展的系统设计,适用于智能制造、能源管理、智慧交通等多个工业场景。 适合人群:具备一定编程基础,对时间序列预测、深度学习及MATLAB有一定了解的研发人员和研究人员。 使用场景及目标:①自动化优化多变量时间序列预测模型结构,提升预测精度与鲁棒性;②降低计算资源消耗,实现模型轻量化;③实现高度模块化与可扩展的系统设计,促进人工智能在工业领域的深度应用;④提供科研与教学的典范案例与工具,探索深度学习架构搜索在时序预测的前沿技术;⑤促进多变量时序数据融合与异质信息处理能力,推动MATLAB深度学习工具箱的应用与扩展。 其他说明:项目不仅聚焦于模型性能提升,更注重计算资源节约和应用落地的可行性。借助弹性架构搜索自动化调参,减少人工经验依赖,加快模型迭代速度,降低开发门槛。结合Transformer编码器的表达能力,显著改善多变量时间序列预测中的长期依赖捕捉和异质数据融合问题,为各类时间序列分析任务提供一种全新的解决方案。项目通过详细的代码实现和注释,帮助用户理解Transformer机制与弹性架构搜索如何协同工作,实现多变量时间序列预测。
<think>嗯,用户现在问的是版图LVS中的“discrepe #1 in comp oc”具体含义。之前用户提到过LVS中的这个错误,但这次特别强调是版图LVS,也就是在集成电路设计中的LVS检查。我需要结合之前的回答和用户提供的引用内容来详细分析这个问题。 首先,用户提供的引用[1]提到了Dracula系统的LVS验证,确保版图和电路逻辑一致,并生成报告。引用[2]则涉及Calibre工具的使用,包括规则文件的配置,可能出现的解密问题等。这说明用户可能在使用Calibre或类似工具进行LVS验证时遇到了这个问题。 之前的回复中,我解析了“discrepe #1 in comp oc”可能指的是组件或操作代码中的差异,但那时更多是从系统层面考虑。现在用户明确是在版图LVS环境下,所以需要调整思路,聚焦于版图与电路图之间的匹配问题。 首先,“comp”可能指代组件(component),而“oc”可能有多种含义,比如操作代码(operation code)、开路(open circuit)或者其他缩写。在版图LVS的上下文中,更可能的解释是组件(component)和连接性(connectivity)的问题。例如,版图中的某个组件与电路图中的对应部分不匹配,或者连接关系存在差异。 根据引用[1]中的步骤,LVS验证会对比网表,所以“discrepe #1”可能指第一个检测到的不匹配点。需要具体分析报告中提到的位置和元件,比如晶体管、电阻、电容的参数或连接方式不一致。例如,版图中的MOS管尺寸与电路图中的参数不符,或者某个节点在版图中短路或开路。 另外,引用[2]提到Calibre验证时的规则文件设置,特别是RC提取相关的规则。如果规则文件配置错误,可能导致LVS检查时误报差异。例如,未正确包含电阻、电容的规则文件,或者在处理加密文件时失败,导致某些组件未被正确识别,从而触发discrepancy。 用户的问题可能出现在规则文件的引用或版本兼容性上,比如使用旧版Calibre无法解密某些加密的规则文件,导致组件提取错误,进而引发LVS错误。需要检查规则文件的路径是否正确,版本是否匹配,以及是否存在解密问题。 总结起来,“discrepe #1 in comp oc”在版图LVS中的具体含义可能涉及组件参数不匹配、连接性错误(如开路/短路)、或规则文件配置问题。需要结合验证工具生成的详细报告,定位具体的元件和网络,检查版图和电路图的一致性,以及验证规则文件的正确性。</think>### 版图LVS中"discrepe #1 in comp oc"的详细解释与解决方法 #### 一、**术语定义与背景** 在集成电路物理验证中,**LVS(Layout vs. Schematic)** 的核心目标是确保版图(Layout)与电路图(Schematic)的电气一致性和物理实现正确性[^1]。 **"discrepe #1 in comp oc"** 是LVS工具(如Calibre、Dracula)生成的错误报告中的典型提示,其完整含义为: - **discrepe**:Discrepancy(差异)的缩写 - **#1**:差异编号(首个检测到的关键错误) - **comp**:Component(器件/组件) - **oc**:可能指代 **Open Circuit**(开路)或 **Operation Context**(操作上下文) --- #### 二、**核心原因解析** ##### 1. **器件参数不匹配(Component Mismatch)** - **版图与电路图器件参数不一致** 例如: - 电路图中定义的MOS管尺寸为$W/L=2\mu/0.18\mu$,但版图中实际绘制为$W/L=3\mu/0.18\mu$ - 电阻、电容的阻值/容值偏差超出工艺容差范围 ```tcl ; 示例Calibre LVS规则文件中的参数检查定义 LAYOUT PRIMARY "layout_top" SOURCE PRIMARY "schematic_top" LVS COMPARE CASE YES LVS FILTER UNUSED MOS YES ; 允许忽略未连接器件 ``` [^2] ##### 2. **连接性错误(Connectivity Error)** - **开路(Open Circuit)** 版图中某段金属线未正确连接,导致电路断路。例如: - 电源线(VDD)或地线(VSS)未连接到指定器件 - 多晶硅栅极(Poly Gate)与扩散区(Diffusion)未接触 $$ R_{\text{contact}} = \frac{\rho}{A} \cdot t \quad (\text{接触电阻公式}) $$ 若接触孔(Contact)缺失,电阻值$R_{\text{contact}}$将趋近无穷大,触发开路错误。 - **短路(Short Circuit)** 不同网络(Net)在版图中意外连接,例如金属层重叠或间距不足。 ##### 3. **层次化结构错误** - **版图单元(Cell)与电路图单元不一致** 例如:子模块的引脚(Pin)命名、数量或位置不匹配。 --- #### 三、**定位与分析方法** ##### 1. **查看LVS错误报告** Calibre生成的`lvs.rep`或`svdb`数据库会明确标注错误类型和位置: ``` LAYOUT NAME: M1 (W=3u L=0.18u) SOURCE NAME: M1 (W=2u L=0.18u) DISCREPANCY #1: COMPONENT PARAMETER MISMATCH ``` [^1] ##### 2. **使用图形化调试工具** - **Calibre RVE(Results Viewing Environment)**: 通过高亮差异点(Highlight Discrepancy)直接定位版图中的错误区域(如图1)。 ![Calibre RVE界面示例](https://via.placeholder.com/400x200?text=Calibre+RVE+Highlight) *图1:Calibre RVE可视化差异定位* ##### 3. **关键检查项** | 检查项 | 版图问题示例 | 电路图对应要求 | |-------------------------|-------------------------------|------------------------------| | 器件尺寸 | MOS管W/L值偏差 | 与SPICE模型参数一致 | | 连接关系 | 金属线未覆盖Contact/Via | Netlist中的网络连通性 | | 层次结构 | 子模块Pin缺失 | 电路图符号定义 | --- #### 四、**解决方案** ##### 1. **修正器件参数** - **手动修改版图**:在Virtuoso Layout Editor中调整器件尺寸(按`q`键编辑属性)。 - **批量修正**:若为全局参数错误,可通过SKILL脚本自动调整: ```skill ; 示例SKILL脚本调整MOS管宽度 foreach(inst geGetEditCellView()~>instances when(inst~>master~>name == "nmos18" inst~>w = 2e-6 ; 设置W=2μm ) ) ``` ##### 2. **修复连接性问题** - **DRC优先修正**:确保金属间距、宽度满足设计规则后再运行LVS。 - **添加Guard Ring**:防止衬底接触不良导致的隐性开路(如图2)。 ![Guard Ring结构](https://via.placeholder.com/300x150?text=Guard+Ring+in+Layout) ##### 3. **规则文件(Rule Deck)调试** 检查LVS规则文件(.lvs)中的以下配置: ```tcl LVS POWER NAME "VDD" "VSS" ; 定义电源/地网络 LVS ISOLATE SHORT CIRCUITS YES ; 隔离短路错误 LVS RECOGNIZE GATES ALL ; 识别所有逻辑门 ``` 若规则文件未正确定义器件识别规则(如电阻、电容的层映射),可能导致误报差异[^2]。 --- #### 五、**验证流程** 1. **增量验证(Incremental LVS)** 仅验证修改区域,缩短调试周期。 2. **ERC(Electrical Rule Check)联动** 结合电气规则检查,提前发现潜在开路/短路。 --- #### 六、**扩展知识:LVS错误等级** | 错误等级 | 类型 | 示例 | 处理优先级 | |----------|--------------|---------------------------|------------| | FATAL | 严重结构错误 | 电源网络完全断开 | 立即修复 | | WARNING | 潜在风险 | 未连接的浮空节点 | 选择性修复 | | INFO | 提示信息 | 器件参数微调(在容差内) | 忽略 | --- --相关问题--: 1. 如何在Calibre LVS中自定义器件匹配规则? 2. 版图中Guard Ring的设计如何影响LVS验证? 3. LVS验证中的“软连接”(Soft Connect)错误如何解决?
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