LVS 的三种负载均衡技术的原理

╰半夏微凉° 2022-04-05 19:41 260阅读 0赞

## **LVS简介**： ##

LVS 是 Liunx 虚拟服务器的简称,利用 LVS 提供的负载均衡技术和 linux 操作系统可实现高性能、
    高可用的服务器集群,一般 LVS 都是位于整个集群系统的最前端,由一台或者多台负载调度器(Dir
    ector Server)组成,分发给应用服务器(Real Server)。它是工作在 4 层(也就是 TCP/IP 中的传
    输层),LVS 是基于 IP 负载均衡技术的 IPVS 模块来实现的,IPVS 实现负载均衡机制有三种,分别是
    NAT、TUN 和 DR。

## **标准术语：** ##

1. DS：Director Server：指的是前端负载均衡器节点。
    2. RS：Real Server：后端真实的工作服务器。
    3. VIP：向外部直接面向用户请求，作为用户请求的目标的IP地址。
    4. DIP：Director Server IP：主要用于和内部主机通讯的IP地址。
    5. RIP：Real Server IP：后端服务器的IP地址。
    6. CIP：Client IP：访问客户端的IP地址。

**LVS/NAT**：即(Virtual Server via Network Address Translation)

也就是网络地址翻译技术实现虚拟服务器,当用户请求到达调度器时,调度器将请求报文的目标地址
    (即虚拟 IP 地址)改写成选定的 Real Server 地址,同时报文的目标端口也改成选定的 Real Serve
    r 的相应端口,最后将报文请求发送到选定的 Real Server。在服务器端得到数据后,Real Server
    返回数据给用户时,需要再次经过负载调度器将报文的源地址和源端口改成虚拟 IP 地址和相应端口,
    然后把数据发送给用户,完成整个负载调度过程。
    可以看出,在 NAT 方式下,用户请求和响应报文都必须经过 Director Server 地址重写,当用户请求
    越来越多时,调度器的处理能力将称为瓶颈。

**LVS/TUN** ：即(Virtual Server via IP Tunneling)

也就是 IP 隧道技术实现虚拟服务器。它的连接调度和管理与 VS/NAT 方式一样,只是它的报文转发方
    法不同,LVS/TUN 方式中,调度器采用 IP 隧道技术将用户请求转发到某个 Real Server,而这个 Real
    Server 将直接响应用户的请求,不再经过前端调度器,此外,对 Real Server 的地域位置没有要求,
    可以和 Director Server 位于同一个网段,也可以是独立的一个网络。因此,在 TUN 方式中,调度器
    将只处理用户的报文请求,集群系统的吞吐量大大提高

**LVS/DR**:：即(Virtual Server via Direct Routing)

也就是用直接路由技术实现虚拟服务器。它的连接调度和管理与 LVS/NAT 和 LVS/TUN 中的一样,但它的
    报文转发方法又有不同,LVS/DR 通过改写请求报文的 MAC 地址,将请求发送到 Real Server,而 Real
    Server 将响应直接返回给客户,免去了 LVS/TUN 中的 IP 隧道开销。这种方式是三种负载调度机制中
    性能最高最好的,但是必须要求 Director Server 与 Real Server 都有一块网卡连在同一物理网段上。