负载均衡之LVS集群

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LVS集群

一、负载均衡实现分类：

（一）硬件：成本会很高

F5，BIG IP
Citrix，Netscaler
A10

（二）软件：成本较低，实现快。

四层（路由设备分发到不同设备）：

LVS

七层：

nginx（有限的七层协议）

实现：http,smtp,pop3,imap

haproxy

实现：http，tcp(mysql,smtp)

四层负载均衡和七层负载均衡的不同：

1、四层只辅助解析三层和四层协议，具体的内容它不会做处理。因不解析更高层协议性能会更好，但是高级特性没有（根据用户的特性来做负载均衡如：web服务器中请求的url）

2、七层反向代理负载均衡设备，为某些特定的协议来提供的，因此它可以去精确的解剖它对应的协议，而且能在这个协议的基础上修改之后，向后做负载均衡的，所有在前端就可以实现处理。操作能力更强，但是性能略逊于四层。

3、提供解决方案时，根据自己项目的要求和需求来制订方案。

二、LVS虚拟服务器

1、概念：LVS是一台负载均衡设备。自己不提供服务，通过接受用户请求，然后转发给后端服务器。

2、LVS工作原理：

解析：

2.1、LVS的转发

LVS集群设备的转发是通过用户访问自己的IP+端口来确认的，后方的服务器是需要监听来访问的端口的。

比如：web服务是80和433，那么后方的服务器（A,B,C）都会监听这个两个端口的。

（一）调度算法：挑选一个后端服务器接收一个用户的新请求的计算机制。

计算机制：根据用户请求时的IP+端口，来判定是否转发及转发到什么地方。

2.1、LVS中3种类型(IP网络的转换)：

整体过程：

(一)LVS-NAT(地址转换，企业一般不会使用)

基本法则：

1、（RIP）集群节点跟必须要跟DIP在同一IP网路中;

2、RIP通常是私有地址，仅用于各集群节点间的通信;

3、DIP位于CIP和RIP之间，并负责处理进出的所有通信;

4、RIP必须把网关指向DIP;

5、支持端口映射,并且VIP提供服务端口可以和RIP端口不同;

6、RIP可以是任意OS;

7、较大规模应用程序中，DIP易成为系统瓶颈。

(二)LVS-DR(直接路由)

基本法则：

　　　　1、集群节点跟DIP必须在同一个物理网络中(一个或几个交换机);

2、RIP地址可以是私有地址或是公网地址;

公网IP好处：如果VIP/DIP挂掉，CIP可以直接访问VIP/RIP。

3、DIP仅负责处理入站请求，响应报文则由RIP直接发往客户端;

4、集群节点RIP不能将网关指向DIP;

5、不支持端口映射;

6、RIP可以是大多数系统(必须对VIP进行隐藏);

7、LVS-DR比LVS-NAT支持更多的RIP;

(三)LVS-TUN(隧道)

基本法则：

1、集群节点可以跨越互联网;

2、RIP必须是公网地址;

3、DIP仅负责处理入站请求，响应报文则RIP直接发往客户端;

4、RIP网管不能指向DIP;

5、只有支持隧道功能的OS才能用于RIP;

6、不支持端口映射;

三、LVS注意：

1、iptables不能和LVS同用。

因iptables分段实现：

　　iptables写规则/netfilter检查规则来实现，LVS违反了iptales规则。

2、LVS分段：

ipvsadm：管理集群服务的命令行工具

ipvs：内核（实现监控），在linux2.6后内核中已经有ipvs这个机制。