孤独海岸线 发表于 2019-1-4 14:35:08

lvs的工作模型及调度算法

  lvs:linux virtual server基于端口的高并发负载均衡器
  工作与tcp层,软件实现方式
  工作原理:当数据包经过prerouting进入input链,如果请求的是定义为集群服务的服务时,lvs通过强行改变数据包的走向至postrouting链完成向后端转发,回包经由prerouting->forward->postrouting回送给客户端
  

  对于负载均衡集群,重要的关注点:
  1.实现调度的工作原理
  2.调度算法
  3.后端健康状态监测
  

  lvs优缺点:
  优点:由于工作在内核空间,基于netfilter框架,所以其不受套接字文件句柄数目的限制,可以支持高达百万的并发
  缺点:只能基于端口定义集群服务,对于基于七层协议进行调度无能为力
  

  lvs的工作模型:
  通过将数据包从input链强行送往postrouting链完成向后端转发,根据通过何种方式完成此操作就衍生了lvs的几种工作模型:
  lvs-nat:
  多目标的DNAT
  工作原理:修改数据包的目标ip地址为后端某realserver的ip地址进行调度
  特点:
  数据包流入流出都经由director
  支持端口映射
  后端realserver需要指向director为其网关
  后端realserver与director的DIP需要在同一ip网络
  lvs-dr:
  直接路由(默认类型)
  工作原理:通过修改mac地址将数据包转发到后端
  特点:
  数据包入向经由director,出向由realserver直接返回
  不支持端口映射
  DIP需要和后端realserver上的RIP在同一物理网络,因为其要直接通过mac通信
  realserver上也要配置VIP地址,因为其要直接回包给客户端,但是此VIP应该满足以下条件:
  只作为回包源IP
  对于此IP的ARP解析请求不响应
  lvs-tun:
  隧道类型
  工作原理:在原数据包三层之外再次封装一个ip首部
  特点:
  数据包入向经由director,出向不经由
  不支持端口映射
  os需要支持隧道机制
  realserver上也要有vip,但只做回包之用
  主要应用场景:异地机房
  lvs-fullnat
  完全nat
  工作原理:修改数据包的源目ip地址
  特点:
  数据包入向和出向都经由director
  支持端口映射
  主要应用场景:RIP与DIP不在同一ip网络,只要能路由回包给director即可
  

  调度算法:
  静态调度:仅根据算法,不考虑后端realserver的overload
  动态调度:根据算法结合后端realserver的overload
  静态调度:
  rr:roundrobin轮询
  wrr:weight roundrobin加权轮询
  sh:source hash源hash,通过对源地址hash除以权重求余数进行调度,可实现会话绑定
  dh:destination hash
  动态调度:
  lc:least connection:最少连接
  wlc:weight least connection 加权最少连接(默认调度算法) (active*256+inactive)/weight
  sed:shorest expextion delay 最短期望延迟   (active+1)*256/weight
  lblc
  lblcr



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