dns lvs webserver

吴贺华

　　一：dns

　　说到dns，大家可能比较熟悉，都知道是域名解析服务，通俗的讲就是把域名（www.baidu.com)对应到服务器上，这些服务器提供一个或多个ip地址的映射给浏览器等客户端。如果是多个ip地址呢，就相当于在dns层面上做了负载均衡。
　　首先谈谈A记录：
　　A记录实现了DNS的基本功能，就是做域名到ip的映射，（dns系统有linux提供的bind，windows提供的dns）
　　常用的负载均衡策略是RR
　　CNAME，别名，可以方便管理（比如两个域名指向了同一个ip，那么到时候只更改CNAME对应的ip即可），也可以做重定向方案（新域名指向旧域名，旧域名同时支持工作）
　　DNS，因为是在网络层，所以不能进行端口的转换，只能域名映射ip
　　如：
　　dig www.baidu.com      

; <<>> DiG 9.2.4 <<>> www.baidu.com
;; global options:  printcmd
;; Got answer:
;; ->>HEADER<<- opcode: QUERY, status: NOERROR, id: 48633
;; flags: qr aa rd ra; QUERY: 1, ANSWER: 3, AUTHORITY: 4, ADDITIONAL: 4

;; QUESTION SECTION:
;www.baidu.com.                 IN      A

;; ANSWER SECTION:
www.baidu.com.          1200    IN      CNAME   www.a.shifen.com.
www.a.shifen.com.       203     IN      A       119.75.218.77
www.a.shifen.com.       203     IN      A       119.75.217.56
　　

　　

　　dns做负载均衡没有问题，一是dns记录可以被用户的浏览器或者互联网接入服务商的DNS服务器缓存，rr策略虽然性能不强，但是因为缓存原因不可能造成瓶颈。
　　同时dns系统已经支持了智能的地址解析，提供给不同城市用户距离最近的域名对应的服务器ip。
　　缺点：因为dns信息会缓存在各个接入服务商那，当有一台后端服务器挂掉的话，因为TTL不可能设置为0，会造成缓存，还是有用户会访问到这台服务器，造成用户体验极差

　　

　　二：lvs（linux virtual system）
　　负载均衡可以发生在七层，也可以发生在四层以下，如数据链路层，网络层，传输层都可以实现，但是需要linux内核完成
　　四层效率高，因为在网络数据包需要在内核缓冲区进入进程用户地址之前，就尽快转发到实际服务器上。
　　linux内置的netfilter模块可以修改IP数据包，其对应的管理工具为iptables。
　　IPVS也是一个类&#20284;于netfilter/iptables的lunux内核模块，但是他更专注于实现IP负载均衡，除了实现nat还实现了dr和ip隧道

　　lvs有三种方式：
　　1、NAT（网络地址转换）：发生在网络层和传输层（ip地址和端口号），首先要系统支持ip_forward，其次可以使用工具IPVS设置转换：
　　ipvsadm -a -t 119.75.218.77:80 -s rr                           

　　ipvsadm -a -t 119.75.218.77:80 -r 10.0.1.2:8080 -m
　　ipvsadm -a -t 119.75.218.77:80 -r 10.0.1.3:8080 -m
　　NAT模式需要服务器有两块网卡，分别连接外部网络和内部网络
　　数据包在服务器上更改目的地址，目的端口，还有更改返回数据的源地址和源端口，所以数据必须从这台服务器上来回，这样可能造成瓶颈。因为回来得数据包会比较大
　　2、DR（直接路由方式）：直接路由方式更改的是目标MAC地址，所以工作在二层数据链路层
　　DR实现使用的是ip别名，负载均衡调度器和实际的服务器都拥有相同的ip别名（每个网卡都可以设置不超过256个IP别名），同时连接到WAN交换机，这样当数据包从交换机进入LAN后，那么需要询问谁拥有目标ip的MAC地址（ARP地址转换协议），正常情况下，负载均衡服务器和实际服务器都会返回自己机器的MAC地址，这样就必须先将实际服务器的arp广播禁止。
　　这样只有负载均衡服务器接收到数据包，然后分发给接下来的实际服务器。因为只更改了mac地址，而ip地址未变，这样返回的数据包就可以不经过负载均衡调度器了，带宽瓶颈就解决了。
　　

　　3、ip隧道：ip隧道和DR的工作原理相&#20284;，但是需要每个服务器必须支持ip隧道协议，才能实现。
　　

　　三：web服务器，经过上面的两部，就到了web服务器了，而这个web服务器就是上面提到的实际的服务器。