LVS概念

LVS：Linux Virtual Server，負載調度器，是一種基于Linux操作系統內核的高性能、高可用網絡服務負載均衡解決方案。

LVS工作原理基于網絡層（四層，傳輸層）的負載均衡技術，它通過內核級別的IP虛擬服務器（IPVS）模塊實現透明的流量分發。

LVS軟件作用：通過LVS提供的負載均衡技術和Linux操作系統實現一個高性能、高可用的服務器群集，它具有良好可靠性、可擴展性和可操作性。從而以低廉的成本實現最優的服務性能。

LVS 相關術語：

VS: Virtual Server，負責調度
RS:RealServer，負責真正提供服務
CIP：Client IP
VIP: Virtual serve IP VS外網的IP
DIP: Director IP VS內網的IP
RIP: Real server IP

lvs集群體系結構

VS根據請求報文的目標IP和目標協議及端口將其調度轉發至某RS，根據調度算法來挑選RS

lvs部署命令介紹

1.lvs軟件相關信息

2.ipvsadm命令

1.基本命令

-A, --add-service: 添加一個新的虛擬服務器或者一個新的服務組。

-E, --edit-service: 編輯一個現有的虛擬服務器或者服務組。

-D, --delete-service: 刪除一個虛擬服務器或者服務組。

-L, --list: 列出所有的虛擬服務器和服務組。（-Ln）

-C, --clear: 清除所有 IPVS 配置。

2.虛擬服務器相關

-t, --virtual-server: 指定虛擬服務器的 IP 地址和端口。
-s, --scheduler: 指定調度算法（Scheduler），如 rr（Round Robin）、wrr（Weighted Round Robin）、lc（Least Connection）等。
-t ,tcp服務 -u ,udp服務?????

-p #設置持久連接超時，持久連接可以理解為在同一個時間段同一個來源的請求調度到同一Realserver

?LVS的四種工作模式

LVS/NAT：網絡地址轉換模式，進站/出站的數據流量經過分發器(IP負載均衡，他修改的是IP地址) ?--利用三層功能
LVS/DR ?：直接路由模式，只有進站的數據流量經過分發器(數據鏈路層負載均衡，因為他修改的是目的mac地址)--利用二層功能mac地址
LVS/TUN： 隧道模式，只有進站的數據流量經過分發器
LVS/full-nat:雙向轉換:通過請求報文的源地址為DIP，目標為RIP來實現轉發：對于響應報文而言，修改源地址為VIP，目標地址為CIP來實現轉發

lvs-nat與lvs-fullnat：請求和響應報文都經由

Director lvs-nat：RIP的網關要指向DIP

lvs-fullnat：RIP和DIP未必在同一IP網絡，但要能通信

lvs-dr與lvs-tun：請求報文要經由Director，但響應報文由RS直接發往

Client lvs-dr：通過封裝新的MAC首部實現，通過MAC網絡轉發

lvs-tun：通過在原IP報文外封裝新IP頭實現轉發，支持遠距離通信

lvs的調度算法

1.lvs靜態調度算法

僅根據算法本身進行調度，不考慮RS的負載情況

1、RR：roundrobin 輪詢 RS分別被調度，當RS配置有差別時不推薦

2、WRR：Weighted RR，加權輪詢根據RS的配置進行加權調度，性能差的RS被調度的次數少

3、SH：Source Hashing，實現session sticky，源IP地址hash；將來自于同一個IP地址的請求始終發往 第一次挑中的RS，從而實現會話綁定

4、DH：Destination Hashing；目標地址哈希，第一次輪詢調度至RS，后續將發往同一個目標地址的請 求始終轉發至第一次挑中的RS，典型使用場景是正向代理緩存場景中的負載均衡，如：寬帶運營商

2.lvs動態調度算法

主要根據每RS當前的負載狀態及調度算法進行調度Overhead=value較小的RS將被調度

1、LC：least connections（最少鏈接發） 適用于長連接應用Overhead（負載值）=activeconns（活動鏈接數） x 256+inactiveconns（非活 動鏈接數）

2、WLC：Weighted LC（權重最少鏈接） 默認調度方法Overhead=(activeconns x 256+inactiveconns)/weight

3、SED：Shortest Expection Delay, 初始連接高權重優先Overhead=(activeconns+1+inactiveconns) x 256/weight 但是，當node1的權重為1，node2的權重為10，經過運算前幾次的調度都會被node2承接

4、NQ：Never Queue，第一輪均勻分配，后續SED

5、LBLC：Locality-Based LC，動態的DH算法，使用場景：根據負載狀態實現正向代理

6、LBLCR：LBLC with Replication，帶復制功能的LBLC，解決LBLC負載不均衡問題，從負載重的復制 到負載輕的RS

3.FO(Weighted Fai Over)調度算法：常用作灰度發布

在此FO算法中，遍歷虛擬服務所關聯的真實服務器鏈表，找到還未過載(未設置IP_VS_DEST_F OVERLOAD標志)的且權重最高的真實服務器，進行調度

當服務器承接大量鏈接，我們可以對此服務器進行過載標記（IP_VS_DEST_F OVERLOAD），那么vs調度 器就不會把鏈接調度到有過載標記的主機中。

4.OVF(Overflow-connection)調度算法

基于真實服務器的活動連接數量和權重值實現。將新連接調度到權重值最高的真實服務器，直到其活動 連接數量超過權重值，之后調度到下一個權重值最高的真實服務器,在此OVF算法中，遍歷虛擬服務相關 聯的真實服務器鏈表，找到權重值最高的可用真實服務器。一個可用的真實服務器需要同時滿足以下條 件:

未過載(未設置IP_VS_DEST_F OVERLOAD標志)

真實服務器當前的活動連接數量小于其權重值

其權重值不為零