lvs的原理架構是怎么樣的

本篇文章給大家分享的是有關lvs的原理架構是怎么樣的，小編覺得挺實用的，因此分享給大家學習，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。

一、 概念

lvs的術語：
Router:GWIP
vs:virtual server,director
rs:real server 
CIP:client IP
VIP:virtual server IP
DIP:ditecter IP(connect with rs)
RIP:real server IP
用戶請求的IP一定是VIP,否則vs就失去了負載均衡的調度意義

LVS方式的cluster從結構上可分為兩部分：前端的負載均衡器(稱之為director)和后端的真實服務器(稱之為real server)。cluster前端的director將來自外界的請求調度到cluster后端不同的real server去執行。real server負責真正的提供各種應用服務，比如：Web、FTP、Mail等服務。real server的數量可以根據實際需求進行增加、減少。

二、lvs的工作過程

三、lvs的類型

lvs有三種通用標準模型
(1)lvs-nat (網絡地址映射)
(2)lvs-dr (直接路由)
(3)lvs-tun (IP隧道)

3.1、  LVS NAT的特性(實質是多目標的DNAT)：

1、RS應該使用私有地址；
2、RS的網關的必須指向DIP；
3、RIP和DIP必須在同一網段內；
4、請求和響應的報文都得經過Director；在高負載場景中，Director很可能成為系統性能瓶頸；
5、支持端口映射；
6、RS可以使用任意支持集群服務的OS；

3.2、  LVS DR類型的特性：
1、RS可以使用私有地址；但也可以使用公網地址，此時可以直接通過互聯網連入RS以實現配置、監控等；
2、RS的網關一定不能指向DIP；
3、RS跟Dirctory要在同一物理網絡內（不能由路由器分隔，因為VS通過封裝MAC地址到RS）；
4、請求報文經過Directory，但響應報文一定不經過Director
5、不支持端口映射；
6、RS可以使用大多數的操作系統；

由于DR類型中,VS、RS的VIP都是一樣，如果在同一網段內會造成地址沖突，因此要解決地址沖突有一下三種方法：
禁止RS響應對VIP的ARP廣播請求：
1、在前端路由上實現靜態MAC地址VIP的綁定；
前提：得有路由器的配置權限；
缺點：Directory故障轉時，無法更新此綁定；
2、arptables
前提：在各RS在安裝arptables程序，并編寫arptables規則
缺點：依賴于獨特功能的應用程序
3、修改Linux內核參數
前提：RS必須是Linux；
缺點：適用性差；

兩個參數：
arp_announce：定義通告模式
arp_ignore：定義收到arp請求的時響應模式
配置專用路由，以使得響應報文首先通過vip所配置的lo上的別名接口
lvs-dr：工作流程如圖

3.2、  lvs-tun：IP隧道
1、RIP、DIP、VIP都得是公網地址；
2、RS的網關不會指向也不可能指向DIP；
3、請求報文經過Directory，但響應報文一定不經過Director；
4、不支持端口映射；
5、RS的OS必須得支持隧道功能；
lvs-tun：工作流程如圖：也是基于lvs-dr的模型，只不過不同的是，rs和vs不必在同一個物理的網絡（實現物理冗余），而是通過隧道技術進行vs和rs間的通信

四、 lvs 十個調度算法： rr、wrr、lc、wlc、lblc、lblcr、dh、sh、sed、 nq

1.輪叫調度（Round Robin）(簡稱rr)
2.加權輪叫（Weighted Round Robin）（簡稱wrr)
3.最少鏈接（Least Connections）(LC)
4.加權最少鏈接（Weighted Least Connections）(WLC)
5.基于局部性的最少鏈接（Locality-Based Least Connections）(LBLC)
6.帶復制的基于局部性最少鏈接（Locality-Based Least Connections with Replication）(LBLCR)
7.目標地址散列（Destination Hashing）(DH)
8.源地址散列（Source Hashing）(SH)
9. 最短的期望的延遲（Shortest Expected Delay Scheduling SED）(SED)
10.最少隊列調度（Never Queue Scheduling NQ）(NQ)

最常用的兩個算法介紹： 

2.加權輪叫（Weighted Round Robin）（簡稱wrr)
調度器通過“加權輪叫”調度算法根據真實服務器的不同處理能力來調度訪問請求。這樣可以保證處理能力強的服務器能處理更多的訪問流量。調度器可以自動問詢真實服務器的負載情況，并動態地調整其權值。

4.加權最少鏈接（Weighted Least Connections）(WLC)
在集群系統中的服務器性能差異較大的情況下，調度器采用“加權最少鏈接”調度算法優化負載均衡性能，具有較高權值的服務器將承受較大比例的活動連接負載。調度器可以自動問詢真實服務器的負載情況，并動態地調整其權值。

以上就是lvs的原理架構是怎么樣的，小編相信有部分知識點可能是我們日常工作會見到或用到的。希望你能通過這篇文章學到更多知識。更多詳情敬請關注億速云行業資訊頻道。