LVS负载均衡集群

LVS简介

LVS——负载均衡集群，通过LVS可以实现高性能，高可用的服务器集群。

LVS优势

• 高并发连接：可抗高并发，承担的压力大。
• 稳定性好：工作在网络层，稳定性强，对内存和cpu消耗小。
• 成本低：负载均衡器很昂贵，但是LVS只需要免费部署在一台服务器上即可。
• 配置简单
• 应用范围广：工作在四层，所以支持多种应用，http，数据库等。

LVS 不足

• 工作在四层，不支持7层修改。
• 机制庞大，不使用于小型环境。

专业术语

VS：Virtual Server #虚拟服务
Director, Balancer #负载均衡器、分发器
RS：Real Server #后端请求处理服务器
CIP: Client IP #用户端IP
VIP：Director Virtual IP #负载均衡器虚拟IP
DIP：Director IP #负载均衡器IP
RIP：Real Server IP #后端请求处理服务器IP

工作模式

• NAT：网络地址转换模式
  将客户端发来的报文头部的VIP换成后端真实server的RIP，发送给响应的RS处理，RS处理完发给DB，DB再将头部RIP换成自己的VIP，响应给客户。
  - 优点：只有DB需要一个有效的ip即可。
  - 缺点：DB的压力太大，容易成为瓶颈。
• DR：直接陆游模式
  DB和后端RS使用同一ip对外，但是只有DB对客户端的请求进行响应，DB将接受到的数据包的目的mac地址改为后端RS的mac地址，RS处理完后，由于与DB是同一IP，所以也拥有客户端ip，所以直接将数据包返回给客户端。
  - 优点：相比于TUN，不需要由隧道结构，只需要一台路由器将回包发给客户端。
• TUN：隧道模式
  DB将受到的数据包直接重新封装，目的ip改为RIV，源改为DIP，RS处理完后直接将数据包解封装返回给客户端。（RS必须支持iptunnel协议）
  - 优点：DB只需要分发数据，减小了DB的工作量，DB不再是瓶颈。
  - 缺点：DB和RS都需要有有效的公网ip。
• full nat：双向转换模式：
  通过请求报文的源地址为DIP，目标为RIP来实现转发：对于响应报文而言，修改源地址为VIP，目标地址为CIP来实现转发