LB集群之LVS介绍

Posted 2020-08-27

负载均衡

前言：

LB——load balance

比如说有1w/s并发（请求量），启用一台机器只是支持1k/s并发，那么如果支持1w并发则需要1k/s * 10并发的机器同时工作才可以满足。

开源软件：nginx 第7层应用级别、lvs 第4网络层、keepalived

商业硬件设置：F5、Netscale

LVS架构：

负载均衡架构图

用户访问一个站点，通过互联网访问一个域名，域名解析后返回一个IP，然而这个IP相当于一个分发器、调度器Director，收到用户的请求（Director通过算法）分发到真实服务器Real Server，真实服务器的后方可能会有mysql服务器，或者是缓存的一些服务。

LVS有三种模式工作原理

NAT/TUN/DR

参考资料：http://www.it165.net/admin/html/201401/2248.html

1、NAT模式

原理：

1)客户端请求数据，目标IP为VIP

2)请求数据到达LB服务器，LB根据调度算法将目的地址修改为RIP地址及对应端口（此RIP地址是根据调度算法得出的。）并在连接HASH表中记录下这个连接。

3)数据包从LB服务器到达RS服务器webserver，然后webserver进行响应。Webserver的网关必须是LB，然后将数据返回给LB服务器。

4)收到RS的返回后的数据，根据连接HASH表修改源地址VIP&目标地址CIP，及对应端口80.然后数据就从LB出发到达客户端。

5)客户端收到的就只能看到VIP\DIP信息

优点：配置简单，思路简单；

缺点：因为进出都要经过LVS所以在并发量很大的时候会成为瓶颈；

2、TUN模式

数据通过隧道传输的与IP相关

客户请求的数据包，经过LVS时进行了一次加工，将数据包头部增加了一个新的IP头（Real Server IP），数据包流向发生改变走到Real Server上，收到数据包后，进行一个处理，先把IP头解掉得到数据包，源IP-客户端，目标IP-自己。此时响应请求则直接发给客户端。

缺点：隧道会更多的消耗资源；

3、DR模式

与TUN模式类似，数据包头更改目标mac地址（Real Server）

缺点：RS需要有公网，暴露了端口有可能会带来一些安全隐患

调度算法

rr 轮循

rw 在rr轮循的基础上加上权重(权重范围0-100)

lc 最小链接调度算法，判断机器连接数选择空闲机器进行调度

wlc 同上加入权重

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