lvs 基本概念

LVS(linux virtual machine) 的简写，是一个虚拟的服务器集群系统，主要用于4层负载均衡。

宗旨：

使用集群技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器.

很好的可伸缩性（Scalability）

很好的可靠性（Reliability），应该还是高可用吧

很好的可管理性（Manageability）。很容易使用，很好学。

lvs自身应该不能实现高可用，需要结合其它软件实现。

可伸缩性：

1、可伸缩性，简单来说，是以更大的规模来做你现在所做的事。伸展一个Web应用的规模在于让更多的人使用你的程序。如果你没法找出方法在伸展规模的同时提高性能，没关系。而且只要你可以伸展规模来处理更大数量的用户，那么有几个单点故障（single point of failure）也没关系。

LVS的几个术语：

VIP：Director用来向外部提供服务的IP地址,也就是DNS通过域名解析到的IP

RIP：集群节点（后台真正提供服务的服务器）所使用的IP地址

DIP：Director用来和RIP进行交互的IP地址

CIP：客户端使用的IP或公网IP

R S :集群节点服务器Real server

lvs内核模型：

LVS的三种负载均衡技术：

NAT

优点：服务器可以运行任何支持TCP/IP的操作系统，它只需要一个IP地址配置在LVS主机上，服务器组可以用私有的IP地址。

缺点：扩充能力有限，当服务器结点数目很多时，LVS主机本身有可能成为系统的新瓶颈，因为在VS/NAT中请求和响应封包都需要通过负载平衡LVS主机。

特点：

                1、RIP要使用使用地址，网关指向DIP

                2、请求报文和响应报文都需经过Director：所以Director可能成为系统性能瓶颈。

                3、支不支持端口映射，支持

                4、RS可以使用任意操作系统。

       请求流程：

DR

VS/DR LVS主机只处理客户到服务器端的连接，响应资料可以直接从独立的网络路由返回给客户。这可以极大地提高LVS集群系统的伸缩性。

同 VS/TUN相比，这种方法没有IP隧道的开销，但是要求负载平衡LVS主机与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上，服务器网络设备或者设备别名不 作 ARP 响应。

特点：

                    1、保证前端路由将VIP的报文通通发往Directory，而不是RS

                    解决方案：

                    (1)、静态地址绑定，在前端路由器上操作

                    问题：未必有路由操作权限

                    (2)、在real server上配置iptables不让响应

                    (3)、修改RS上的内核参数，将RS上的VIP配置在lo接口的别名上，并且限制其不能响应对VIP地址解析请求。

                    2、RS可以使用私有地址，也可以使用公网地址，此时可以通过互联网对其直接进行访问。

                    3、RS和Directory必须在同一物理网络中。

                    4、所有的请求报文经由Director，但是响应报文必须不能经过Director

                    5、不支持端口映射。

                    6、RS可以是大多数常见的OS。

                    7、RS网关不指向DIP

    请求流程

TUN

在VS/TUN 的集群系统中，负载平衡LVS主机只将请求分配到不同的实际服务器，实际服务器将应答的资料直接返回给用户。这样，负载平衡LVS主机就可以处理巨量的请 求，而不会成为系统的瓶颈。即使负载平衡LVS主机只有100Mbps的全双工网卡，虚拟服务器的最大吞吐量可以达到几Gbps。所以，VS/TUN可以 极大地增加负载平衡LVS主机分配的服务器数量，它可以用来构建高性能超级服务器。VS/TUN技术对服务器的要求是所有的服务器必须支持"IP Tunneling"或者"IP Encapsulation"协议。目前，VS/TUN 的后端服务器主要运行Linux操作系统。因为"IP Tunneling"正成为各个操作系统的标准协议，所以VS/TUN也会适用运行其它操作系统的后端服务器。

特点：

                    1、RIP、VIP、DIP全部是公网地址

                    2、RS的网关不会也不可能指向DIP

                    3、请求报文经由Director，但响应报文必须不能经过Director

                    4、不支持端口映射

                    5、支持隧道类型

   请求流程

LVS的常见调度算法：

rr（round robin）：将工作平均的分配到服务器 (用于实际服务主机性能一致)

lc:(least-connections )

    向较少连接的服务器分配较多的工作(tcp计时器判断后端连接数量。用于实际服务主机性能一致。)

    overhead值，表示当前负载状况 。

    overhead = active*256 + innactive

wrr（weighted round robin）：

    加权轮询，能者多劳。谁性能好分给谁的请求多。 (用于实际服务主机性能不一致时)

wlc(weighted least-connections):

    考虑它们的容量向较少连接的服务器分配较多的工作。容量通过用户指定的砝码来说明，可以根据装载信息动态的向上或向下调整。(用于实际服务主机性能不一致时)

    overhead = (active*256 + inactive) /weight

   sh:(source hashing):

源地址hash，为了session持久的功能,在IPv4的代码中自行位置一个hash表，把CIPhash存储，任何一个客户端在来，先查hash表。这就是来自同一个IP的主机将始终定向至同一个real server.

   dh：(destination hashing)，目标地址hash，real server访问外部时，   

还有一些调度算法，用的比较少，就不再列举了。

参考：

http://www.infoq.com/cn/news/2007/10/whatisscalability  你真的明白什么是可伸缩性吗？

http://baike.baidu.com/link?url=jIw3aTgnp6_SV7Op9LnIb7bL1Ik8xQGxTfhz-D5GraGOPkR97y6f3rMXtgS8axp9NlNilEUpLHWUNoJ5EVUGU18J4sdJlmOCbfCNeHwgZzy   LVS百度百科的介绍

http://os.51cto.com/art/201202/319979.htm  专题：LVS负载均衡手册

总结：

    1、网上已经有很多lvs的资料了，这篇博客也没有什么新意，edraw软件在电脑上没反应，没有好的画图工具，三种lvs 调度模型，描述的就不够详细，而且是摘抄的别人的图。

    2、感觉概念一般是死的，写来写去好像也就是这么多东西，不过总结一下对自己有些帮助吧。

    3、如果布局太差，那么在编辑的时候，文字间距离看起来还行啊，预览的时候行间距就很大，这下次编辑的时候在看看是不是还是这种情况。

最后就是，接着这篇博客，会写一下lvs调度模型的具体实现。