lvs负载均衡调度器

lvs简介

lvs（Linux Virtual Server）:linux虚拟服务器。它是一款强大的基于ip的数据请求负载均衡调度器；终端互联网用户从外部访问公司的外部负载均衡服务器，终端用户的Web请求会发送给LVS调度器，调度器根据自己预设的算法决定将该请求发送给后端的某台Web服务器。
其中轮询算法可以把用户的请求平均发送给后端的服务器，用户访问lvs调度器虽会被转发到后端真实的服务器；如果服务器连接的是相同的存储，所以用户不管访问哪个服务器得到的结果都是一样的。lvs有三种不同的工作模式：NAT；TUN；DR。lvs工作模式的不同，服务器就会选择不同的方式把数据发送给用户。

三种IP负载均衡技术

基于传输层信息进行调度，使用的tcp/udp协议；调度算法：WRR/WLC等。
NAT：通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。

nat通过这种地址转换的方式，修改数据报头，让内部的私有ip可以访问外网，外网也可以访问内部的私有ip。配置两块网卡
其一设置为IP与内部网络通过交换设备相互连接，第二个为外网IP与外部网络联通；

首先用户通过DNS服务器解析到负载均衡上的外网地址VIP（virtual ip address），这样用户访问VIP就可连接后面的服务器。这样用户访问的是调度器而不是真实的服务器。
然后用户把请求发送给VIP，LVS根据预设的算法选择后面的一台服务器；将数据请求包转发给后面的服务器，并且在转发之前lvs会修改数据包中的目标地址以及目标端口，目标地址与目标端口将被修改为选出的真实服务器IP地址以及相应的端口。
最后服务器把数据包返回给lvs调度器，调度器在得到响应的数据包后会将源地址和源端口修改为VIP及调度器相应的端口，修改完成后，由调度器将响应数据包发送用户，另外，由于LVS调度器有一个连接Hash表，该表中会记录连接请求及转发信息，当同一个连接的下一个数据包发送给调度器时，从该Hash表中可以直接找到之前的连接记录，并根据记录信息选出相同的真实服务器及端口信息。
缺点：所有的数据连接请求都会经过调度器，服务器数量增多，调度器就会超负荷工作。
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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_40470303/article/details/80541639

IP隧道：实现虚拟服务器的方法 TUN（Virtual Server via IP Tunneling）
ip隧道的思想把请求和响应数据分离，让调度器只处理数据请求，让真实的服务器直接返回给客户端。IP隧道（IP tunning）是一种数据包封装技术，它可以将原始数据包封装并添加新的包头（内容包括新的源地址及端口、目标地址及端口），从而实现将一个目标为调度器的VIP地址的数据包封装，通过隧道转发给后端的真实服务器，通过将客户端发往调度器的原始数据包封装，并在其基础上添加新的数据包头（修改目标地址为调度器选择出来的真实服务器的IP地址及对应端口），（TUN）模式要求真实服务器可以直接与外部网络连接，真实服务器在收到请求数据包后直接给客户端主机响应数据。
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缺点：需要在调度器和服务器之间创建隧道连接，会增加服务器的负担。

直接路由DR：（Virtual Server via Direct Routing）
这种模式要求调度器和服务器必须在一个局域网下。VIP地址要在调度器和服务器之间共享，这是因为服务器返回给用户时要设置源地址为VIP目标地址为用户ip。这样用户访问的是调度器的VIP，回应的源地址也依然是该VIP地址。所以大家都使用着同一个VIP。调度器的VIP是可见的。需要更改源mac地址和目标ip地址，不需要原路返回。

lvs的缺陷

没有健康检查机制，客户端会访问到问题服务器。安装keepalived健康检测软件，若服务器出现问题，则自动在ipvsadm策略中取消，不影响用户的访问。
keepalived ：lvs管理软件（当某台服务器down掉，用它管理）
支持4/7监测；采用VRRP协议的HeartBeat
配置文件在/etc/keepalived/keepalived.conf