負載均衡集羣介紹

負載均衡集羣介紹

• 主流開源軟件LVS、keepalived、haproxy、nginx等

• 其中LVS屬於4層（網絡OSI 7層模型），nginx屬於7層，haproxy既能夠認爲是4層，也能夠當作7層使用

• keepalived的負載均衡功能其實就是lvs

• lvs這種4層的負載均衡是能夠分發除80外的其餘端口通訊的，好比MySQL的，而nginx僅僅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL這種

• 相比較來講，LVS這種4層的更穩定，能承受更多的請求，而nginx這種7層的更加靈活，能實現更多的個性化需求

LVS介紹

• LVS是由國人章文嵩開發

• 流行度不亞於apache的httpd，基於TCP/IP作的路由和轉發，穩定性和效率很高

• LVS最新版本基於Linux內核2.6，有好多年不更新了

• LVS有三種常見的模式：NAT、DR、IP Tunnel

• LVS架構中有一個核心角色叫作分發器（Load balance），它用來分發用戶的請求，還有諸多處理用戶請求的服務器（Real Server，簡稱rs）

LVS NAT模式

• 這種模式藉助iptables的nat表來實現

• 用戶的請求到分發器後，經過預設的iptables規則，把請求的數據包轉發到後端的rs上去

• rs須要設定網關爲分發器的內網ip

• 用戶請求的數據包和返回給用戶的數據包所有通過分發器，因此分發器成爲瓶頸

• 在nat模式中，只須要分發器有公網ip便可，因此比較節省公網ip資源

LVS IP Tunnel模式

• 這種模式，須要有一個公共的IP配置在分發器和全部rs上，咱們把它叫作vip

• 客戶端請求的目標IP爲vip，分發器接收到請求數據包後，會對數據包作一個加工，會把目標IP改成rs的IP，這樣數據包就到了rs上

• rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP爲vip，由於全部rs上配置了這個vip，因此它會認爲是它本身

LVS DR模式

• 這種模式，也須要有一個公共的IP配置在分發器和全部rs上，也就是vip

• 和IP Tunnel不一樣的是，它會把數據包的MAC地址修改成rs的MAC地址

• rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP爲vip，由於全部rs上配置了這個vip，因此它會認爲是它本身

LVS調度算法

• 輪詢 Round-Robin  rr

• 加權輪詢 Weight Round-Robin wrr

• 最小鏈接 Least-Connection lc

• 加權最小鏈接 Weight Least-Connection wlc

• 基於局部性的最小鏈接 Locality-Based Least Connections lblc

• 帶複製的基於局部性最小鏈接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr

• 目標地址散列調度 Destination Hashing dh

• 源地址散列調度 Source Hashing  sh

（1）輪叫調度(Round Robin)(簡稱 rr)，這種算法是最簡單的，無論後端 RS 配置和處理能力，很是均衡地分發下去。

（2）加權輪叫(Weighted Round Robin)(簡稱 wrr)，比上面的算法多了一個權重的概念，能夠給 RS 設置權重，權重越高，那麼分發的請求數越多，權重取值範圍 0-100。

（3）最少連接(least connection)(LC)，這個算法會根據後端 RS 的鏈接數來決定把請求分發給誰，好比 RS1 鏈接數比 RS2 鏈接數少，那麼請求就優先發給 RS1。

（4）加權最少連接(Weighted Least Connections)(WLC) ，比第三個算法多了一個權重的概念。