LVS负载均衡集群介绍

1、LVS简介

1.1 LVS基本介绍

• LVS（Linux Virtual Server）是一个开源的负载均衡解决方案，它基于Linux平台，通过将多个服务器组成一个虚拟服务器集群，实现高效的流量分发和管理。LVS的核心功能是在网络的第四层（传输层）上进行智能的流量分配，从而提高网络吞吐量和系统可用性。

• LVS项目由章文嵩博士在1998年发起，是中国最早出现的自由软件项目之一。它被集成到Linux内核中，利用内核模块实现IP层面的数据请求负载均衡调度。LVS能够使得终端用户通过外部负载均衡服务器访问后端的Web服务器，而用户感知到的是一个统一的服务，实际上请求被分配到了后端的多个服务器上。

1.2 LVS体系架构

1.2.1 物理层面的组成

• 负载调度器（Load Balancer / Director Server）：

  • 这是LVS体系结构的前端节点，对外表现为一个具有单一IP地址（VIP）的服务器。

  • 它的主要任务是接收客户端的请求，并根据预定的调度算法将这些请求分发到后端的真实服务器上。

• 真实服务器池（Server Pool / Real Servers）：

  • 由多台服务器组成，它们是实际执行客户端请求的处理工作负载的机器。

  • 这些服务器可以是Web服务器、数据库服务器、邮件服务器等，执行各种服务。

• 共享存储（Shared Storage）：

  • 为服务器池提供统一的存储空间，确保所有服务器提供相同的数据和服务。

  • 共享存储对于保持集群中数据的一致性至关重要。

1.2.2 软件层面的组成

• IPVS（IP Virtual Server）：

  • 工作在内核空间的一段代码，是LVS实现负载均衡的核心组件。

  • IPVS负责处理网络流量的分发，将请求根据调度规则转发给真实的服务器。

• IPVSADM：

  • 工作在用户空间的命令行工具，用于配置IPVS规则。

  • 它定义了集群服务、真实服务器以及调度策略等，并将这些规则传递给IPVS内核模块。

1.2.3 LVS企业架构示意图

1.2.4 LVS中的IP地址