lvs在nat dr tun 模型的实现

gaojinguan

　　LVS的全称Linux vitual system,是由目前阿里巴巴的著名工程师章文嵩博士开发的一款开源软件。LVS工作在一台server上提供Directory(负载均衡器)的功能，本身并不提供服务，只是把特定的请求转发给对应的realserver(真正提供服务的主机)，从而实现集群环境中的负载均衡。
ipvsadm是工作在用户空间的一个让用户定义ipvs规则的工具,LVS的核心组件ipvs工作在kernel中，是真正的用于实现根据定义的集群转发规则把客户端的请求转发到特定的realserve.
　　基于nat模型的实现
工作原理：基于NAT机制实现。当用户请求到达director之后，director将请求报文的目标地址（即VIP）改成选定的realserver地址，同时将报文的目标端口也改成选定的realserver的相应端口，最后将报文请求发送到指定的realserver。在服务器端得到数据后，realserver将数据返给director，而director将报文的源地址和源端口改成VIP和相应端口，然后把数据发送给用户，完成整个负载调度过程。
nat模型具有的特点
所有的reallserver和directory在同一个子网中 ip
通常RIP是私网地址，仅用于集群节点之间通信
directory同时处理入站和出站连接
reallserver的网关要指向DIP
可以实现端口映射
reallserver可以是任意操作系统
directory很容易成为系统性能瓶颈
　　假设用2台web服务器用来提供web服务，web1的ip为192.168.100.10，web2的ip为192.168.100.11. directory的第一块网卡IP为172.16.26.1用来和客户端通信，第二块网卡ip为192.168.0.1用来和web服务器通信
　　首先在web1上配置ip
可有多种方法这里不再给出过程。
配置路由
route add default gw 192.168.0.1
　　在web2上配置IP
这里也不再给出过程
配置路由
route add default gw 192.168.0.1
　　directory上配置
首先打开路由转发功能
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
使用ipvsadm对ipvs进行配置定义集群服务
ipvsadm -A -t 172.16.26.1:80 -s wlc
　　ipvsadm -a -t 172.16.26.1:80 -r 192.168.100.10 -m -w 3
ipvsadm -a -t 172.16.26.1:80 -r 192.168.100.11 -m -w 1
ipvsadm -L -n 查看定义的集群服务
　　
dr模型的实现
工作原理：基于直接路由来实现。当用户请求到达director之后，director将请求报文的目标地址（即VIP）改成选定的realserver地址，还要改写请求报文的mac地址，将请求发送到指定mac的realserver，而realserver将响应直接返回给客户端，不经过director。这个方式是三种调度中性能最好的，也是我们生产环境中使用最多的
dr模型的特点：
DR模型用户的请求经过directory
realserve和directory必须在同一物理网络
rIP可以使用公网地址
directory仅处理入站请求，reallserver直接响应出站
reallserver的网关不能指向dip
reallserver不支持端口映射
大多数lvs支持reallserver
DR模型directory的性能表现低于nat模型的
通常使用DR模型
　　配置dr模型
假设有2台web服务器用来提供web服务，web1的eth0ip为192.168.100.10 lo:0的ip为192.168.0.1 web2的eth0的ip为192.168.100.11 lo:0的ip为192.168.0.1  directory的eth0ip为172.16.26.1 eth0:0的ip地址为192.168.0.1
　　对于rs1进行配置
eth0ip为192.168.100.10
ifconfig lo down
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
ifconfig lo up
ifconfig lo:0 192.168.0.1 broadcast 192.168.0.1 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.0.1 dev lo:0
　　对于rs2进行配置
eth0ip为192.168.100.11
ifconfig lo down
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
ifconfig lo up
ifconfig lo:0 192.168.0.1 broadcast 192.168.0.1 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.0.1 dev lo:0
　　
由于tun的模型用的不广泛，如果网络不好会有很多瓶颈，一般没有企业使用。所有不再给出过程，只需了解一下即可
工作原理：这种方法通过ip隧道技术实现虚拟服务器。当用户请求到达director之后，director将请求报文的目标地址（即VIP）改成选定的realserver地址.然后，调度器采用ip隧道技术将用户请求发送到某个realserver，而这个realserver将直接相应用户的请求，不再经过director。此外，对realserver的地域位置没有要求。和director在不在同一网段都可以。
特点：
1，realserver和director可以不在一个物理网络中，可以跨越互联网
2，RIP一定不能是私有地址（因为要用到隧道传输）
3，director仅处理入站请求
4，realserver的网关不能指向DIP