LVS 所提供的 IP 负载平衡的三种技能

 1.LVS和负载平衡简介：

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux假造处事器，是一个假造的处事器集群体系。

负载平衡就是有两台可能以上的处事器可能站点为我们提供处事，我们未来自客户端的哀求靠某种算法只管均匀分摊到这些集群中，从而停止一台处事器由于负载太高而呈现妨碍。简而言之即是将全部的负载均分到多台处事器中，纵然个中某个呈现妨碍，用户也能正常会见，得随处事。

普及行使的是用软件的方法来实现负载平衡，实现结果不错，而且不必要本钱是许多企业选择的方法。

以软件实现的负载平衡有两种方法：

• 基于应用层负载平衡
• 基于IP层负载平衡

文章首要就是先容基于IP层负载平衡；

2.基于 IP 层负载平衡：

基于 IP 层负载平衡：用户通过假造 IP 地点（Virtual IP Address）会见处事时，会见哀求的报文会达到负载调治器，由它举办负载平衡调治，从一组真实处事器选出一个，将报文处理赏罚并转发给选定处事器的地点。实处事器的回应报文颠末负载调治器时，将报文的源地点和源端口改为 Virtual IP Address 和响应的端口，再把报文发给用户。

而 IP 的负载技能有以下三种模式：

• 通过NAT实现假造处事器（VS/NAT）
• 通过IP地道实现假造处事器（VS/TUN）
• 通过直接路由实现假造处事器（VS/DR）

3.VS/NAT 实现假造处事器

因为 IPv4 中 IP 地点空间的日益求助和安详方面的缘故起因，许多收集行使保存 IP 地点（10.0.0.0/255.0.0.0、 172.16.0.0/255.128.0.0和192.168.0.0/255.255.0.0）。这些地点不在 Internet 上行使，而是专门为内部收集预留的。

当内部收集中的主神秘会见 Internet 或被 Internet 会见时，就必要回收收集地点转换（Network Address Translation, 以下简称NAT），将内部地点转化为 Internet 上可用的外部地点。

NAT 的事变道理是报文头（方针地点、源地点和端口等）被正确改写后，客户信托 它们毗连一个 IP 地点，而差异 IP 地点的处事器组也以为它们是与客户直接相连的。由此，可以用 NAT 要领将差异 IP 地点的并行收集处事酿成在一个IP地点上的一个假造处事。

VS/NAT（Virtual Server via Network Address Translation）实现的假造处事器是这样的一个布局，首要颠末这样的一些步调：

LVS-NAT

• 客户端通过 Internet 向处事器提倡哀求，而哀求的 IP 地点指向的是调治器上对外发布的 IP 地点；（由于它并不是真正处理赏罚哀求的处事器 IP 地点，以是称之为 假造 IP 地点，简称为 VIP，Virtual IP Address）
• 哀求报文达到调治器（Load Balancer），调治器按照调治算法从一组真实的处事器（由于他们是真正处理赏罚用户哀求的处事器，以是称为真实处事器，Real server。其 IP 地点也被称为真实 IP，简称为 RIP）中选出一台当前负载不高的处事器。然后将客户端的哀求报文中的方针地点（Load Balancer 的 VIP）和端口通过 iptables 的 NAT 改写为选定处事器的 IP 地点和处事的端口。最后将修改后的报文发送给选出的处事器。同时，调治器在毗连Hash 表中记录这个毗连；当这个毗连的下一个报文达到时，从毗连Hash表中可以获得原选定处事器的地点和端口，举办同样的改写操纵，并将报文传给原选定的处事器。
• Real Server 吸取到报文之后，做出了相应的处理赏罚，然后将相应的报文发送给 Load Balancer；
• Load Balancer 吸取到相应的报文时，将报文的源地点和源端口改为Virtual IP Address和响应的端口，再把报文发给用户。

这样，客户所看到的只是在 Virtual IP Address 上提供的处事，而处事器集群的布局对用户是透明的。

下面，举个例子来进一步声名VS/NAT，如图所示：

NAT-eg

VS/NAT 的设置如下表所示，全部到IP地点为205.100.106.2和端口为80的流量都被负载平衡地调治的真实处事器172.16.1.3:80和 172.16.1.4:8080上。方针地点为205.100.106.2:21的报文被转移到172.16.1.3:21上。而到其他端口的报文将被拒绝。

当客户端会见Web处事的时辰，报文中也许有以下的源地点和方针地点：

报文达到调治器之后，调治器从调治列表中选出一台处事器，譬喻是172.16.1.4:8080。该报文会被改写为如下地点，并将它发送给选出的处事器。

Real Server 收到修改后的报文之后，做出相应，然后将相应报文返回到调治器，报文如下：

相应报文的源地点会被 Load Balacer 改写为假造处事的地点，再将报文发送给客户：

这样，客户以为是从202.103.106.5:80处事获得正确的相应，而不会知道该哀求是 Real Server1 照旧 Real Server2 处理赏罚的。

这即是 VS/NAT 的处理赏罚数据包的整个进程，它有这样的一些特点：

• 集群节点，也就是 Real Server 与 Load Balacer 必需在统一个 IP 收集中
• Load Balancer 位于 Real Server 与客户端之间，处理赏罚收支的全部通讯
• RIP 凡是是私有地点，仅用于各个集群节点之间的通讯。
• Real Server 的网关必需指向 Load Balancer
• 支持端口映射：也就是Real Server 的端口可以本身设定，没有必需是与 Load Balancer 一样

VS/NAT 的上风在于可以做到端口映射，可是 Load Balancer 将也许成为集群的瓶颈。由于全部的进出报文都必要 Load Balancer 处理赏罚，哀求报文较小不是题目，可是相应报文每每较大，都必要 NAT 转换的话，大流量的时辰，Load Balancer 将会处理赏罚不外来。一样平常行使 VS/NAT 的话，处理赏罚 Real Server 数目到达 10~20 台阁下将是极限，而且服从每每不高。

4.VS/DR 实现假造处事器

（编辑：河北网）

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