LVS（一）

鸦鸦

　　一.LVS
　　1.LVS：Linux Virtual Server，负责转发用户请求至后端真实提供服务的集群服务器，根据用户请求的IP和端口判断是否需要转发；
　　2.分类：LVS-NAT，LVS-DR，LVS-TUN；
　　3.LVS工作原理：LVS工作在内核上，prerouting-->input-->forword-->output-->postrouting，当请求需要转发时，在INPUT链修改用户请求报文，实现转发至后端集群服务器；
　　4.LVS和iptables不能同时使用；
　　5.LVS由ipvsadm和ipvs组成。ipvsadm用来在用户空间定义集群服务的命令行工具，ipvs：工作在内核，监控在INPUT链上；
　　6.LVS根据调度方法（Schedule Method）来实现负载均衡；
　　

　　二.LVS-NAT
　　1.LVS-NAT：Network address translation；
　　

　　2.架构图


　　

　　3.具体工作原理
　　客户端访问后端real server时，请求先发到Director，此时源IP为CIP，目标IP为VIP；
　　由Director转发请求至real server，此时源IP为DIP，目标IP为RIP；
　　当real server向客户端回应时，此时源IP为RIP，目标IP为CIP；
　　所以，此时需要将RIP转化成VIP，原理类似于DNAT；
　　

　　4.特性
　　1.Director要负责处理所有的通信，所以压力较大，所以能调度10个左右的real server；
　　2.支持端口映射；
　　3.集群节点与Director必须在同一个网络中；
　　4.real server的网关必须在Director的DIP上；
　　5.RIP通常是私有地址，仅用于集群节点间通信；
　　6.real server可以使用任意操作系统；
　　7.director易成为系统瓶颈；
　　

　　
　　三.LVS-DR
　　1.LVS-DR：Direct routing；
　　2.架构图


　　

　　3.具体工作原理
　　客户端请求发送到Director的VIP，此时源IP为CIP，目标IP为VIP；
　　Director转发请求到rs，发送给rs时，通过ARP做地址解析，此时不需要修改目标地址，只修改MAC地址，所以不拆IP首部，拆MAC首部；
　　rs直接回应给客户端，所以此时rs中也配了个VIP，配置在网卡别名上，而且是隐藏的，不会回应ARP广播，不通信，只用于回应报文中的源IP；
　　

　　4.特性
　　1.各集群节点必须和Director在同一物理网络中，因为要根据物理网络转发；
　　2.RIP地址可以不是私有IP，实现远程管控；
　　3.只负责入站请求，回应由rs直接发送，不用经过director；
　　4.不支持端口映射，因为并没有重新IP包头；
　　5.Director一定不能是rs的默认网关指向；
　　6.处理能力比NAT更加强；
　　

　　四.LVS-TUN
　　1.LVS-TUN：IP tunneling；
　　2.图同NAT；
　　3.具体工作原理：
　　客户端向Director发起请求，此时源IP为CIP，目标IP为VIP；
　　Director向rs转发数据，此时通过隧道，再加一层IP报头，源IP为VIP，目标IP为RIP；
　　数据到达rs后，解IP数据包外层后得到真正的请求信息，直接发往客户端；
　　

　　4.特性
　　1.集群节点不需要在同一网络中；
　　2.RIP必须是公网地址；
　　3.Direct仅处理入站请求；
　　4.相应报文不能通过Director；
　　5.不支持端口映射；
　　6.支持隧道功能的OS才能用于rs。