高胜寒聊架构-LVS集群的介绍

淡淡的烟草味﹌ 2022-12-25 00:53 8阅读 0赞

#### LVS的概念 ####

LVS 英文全称 Linux Virtual Server，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。  
本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。  
官网：http://www.linuxvirtualserver.org/  
中文站点： http://zh.linuxvirtualserver.org/

#### LVS的三层结构 ####

LVS采用三层结构，分别是负载调度器/分发器 ，服务器池，共享存储

*  负载调度器 /分发器（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VIP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。

#### LVS负载均衡的三种包转发方式 ####

LVS提供了三种包转发方式：NAT(网络地址映射)、IP Tunneling(IP隧道)、Direct Routing(直接路由)。不同的转发模式决定了不同的cluster的网络结构

*  NAT（网络地址映射）  
    通过网络地址转换，NAT方式可以支持任何操作系统，以及私有网络，并且只需要一个IP地址，但是整个系统的性能受到限制  
    因为执行NAT每次需要重写包，有一定的延迟；  
    另外大部分应用有80%的数据是从服务器流向客户机，也就是用户的请求非常短，而服务器的回应非常大，对负载均衡形成很大的压力，成了新的瓶颈
 *  IP Tunneling（IP隧道模式）  
    director（分发器）分配请求到不同的real server。  
    real server处理请求后直接回应给用户，这样director负载均衡器仅处理客户机与服务器的一半连接。  
    IP Tunneling技术极大地提高了director的调度处理能力，同时也极大地提高了系统能容纳的最大节点数，可以超过100个节点。  
    real server可以在任何LAN或WAN上运行，这意味着允许地理上的分布，这在灾难恢复中有重要意义。服务器必须拥有正式的IP地址用于与客户机直接通信，并且所有服务器必须支持IP隧道协议。
 *  Direct Routing （直接路由）  
    与IP Tunneling类似，负载均衡器仅处理一半的连接，避免了新的性能瓶颈，同样增加了系统的可伸缩性。Direct Routing与IP Tunneling相比，没有IP封装的开销，但由于采用物理层（修改MAC地址）技术，所有服务器都必须在一个物理网段。

#### DR和NAT的缺陷 ####

**DR模式的缺陷**  
1：Realserver和 lvs的vip提供服务的端口必须一致。  
也就是说：vip的端口对外端口为 80，但后端服务的真实端口为8080，通过lvs的DR模式是实现不了的。  
2：Realserver和LVS不能在同一台机器上  
3: Realserver 和LVS需要在同一个vlan或者局域网下。

**NAT模式的缺陷**  
1：NAT模式流量的入和出都需要通过LVS服务器。  
2: 效率相比DR模式，性能和效率上会差一些。