Linux lvs三种模式工作原理
LVS:Linux Virtual Sevser,Linux虚拟服务器,由章文嵩先生成立的有关负载均衡的开源项目。基于Linux内核。优化后并发量可以达到百万级。
NAT模式:
NAT(Network Address Translation)网络地址转换,内网主机可以通过路由NAT实现访问外网主机。
1、client请求资源,当报文到达director时,源和目标IP是CIP-VIP,IPVS会强行修改目标地址为RIP,将报文从INPUT发向POSTROUTING,源和目标IP修改为CIP-RIP,RS验证目标地址是本地地址,则接受报文并处理请求。
2、RS响应请求,由于请求报文源IP是CIP,所以响应报文的目标IP是CIP;将响应报文发送给网关director后,director会通过SNAT将源IP修改为VIP,这样client才可以明确是响应它请求报文的数据包。
特点:
- director与RS必须在同一个局域网呢。
- RS的网关必须指向director的私网DIP。
- 请求和响应报文都需要director转发,会成为整个系统的瓶颈。
- 支持端口映射,client访问80端口,director可以映射到RS的8080端口上。
- director必须是Linux系统。
- director需要两个网卡,一个与互联网通信的公网VIP,一个与RS通信的私网DIP。
NAT模式配置过程:https://www.cnblogs.com/houyongchong/p/10551079.html
TUN模式:
IP隧道技术又称IP封装,在源和目标IP地址的基础上,利用新的源和目标IP地址对数据报文进行第二次封装。
1、client请求资源,源和目标IP为CIP-VIP的报文到达director,IPVS会利用隧道技术将DIP-RIP封装在请求报文中,经POSTROUTING链发送至RS,RS本地需要配置tunl0地址为VIP,当RS接收到报文,二次封装的目标地址RIP为本地eth0地址,原始目标地址VIP为本地tunl0地址,所以RS就会认定是发送给自己的数据包,就会处理请求。
2、RS响应请求,由于请求报文源和目标IP是CIP-VIP,所以响应报文的源和目标地址应为VIP-CIP;此时报文会经由RS的网关路由一直送达client。
特点:
- VIP、DIP、RIP都是公网IP。
- RS网关不会也不能指向DIP。
- 请求报文经过director,响应报文直接由RS发送给client,director不再成为系统瓶颈。
- RS必须支持隧道技术。
- 不支持端口映射。
DR(direct route)模式:
1、client请求资源,请求报文经过路由到达交换机,然后交换机查看目标IP为VIP,则修改源和目标MAC后再封装报文发送给director,IPVS则将报文源MAC修改为DIP的MAC地址,目标MAC修改为RIP的MAC地址,然后经POSTROUTING链发送出去,通过交换机转送给RS。DR模式会lo接口上配置一个虚拟地址VIP,当RS收到报文拆封发现目标MAC地址是自己,目标IP地址也是自己的lo地址VIP,就会处理请求。
2、RS响应请求,由于请求报文的目标IP是VIP,所以响应报文就通过lo接口传送到eth0网卡发出。
特点:
- 保证前端路由将目标地址为VIP的报文全部发送给DS,而不是RS
- RS的RIP可以使用私有地址,但也可以使用公网地址
- RS和director必须在同一物理网络中
- 请求报文有director调度,但响应报文不一定经由director
- 不支持端口映射
- RS的网关不能指向DIP
DR模式配置过程:https://www.cnblogs.com/houyongchong/p/10535993.html
调度算法:
rr,轮询算法(round robin),调度器会将所有的请求平均分配给每个服务器。
wrr,加权轮询(weight round robin),给每个RS分配权重比例。
lc,最小连接(least connections),把新请求分配到当前连接数最小的服务器上,,集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用最小连接调度算法可以比较好地均衡负载
wlc,加权最小连接(weight least connections),在lc算法上为每台服务器分配上权重比例。
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