LVS 介紹

    LVS（Linux Virtual Server），中文名 Linux 虛擬服務器，由章文嵩博士發起的一個開源項目，它的官方網站是 http://www.linuxvirtualserver.org 如今 LVS 已是 Linux 內核標準的一部分。

    LVS 是一個很經常使用的開源四層負載均衡解決方案，是一種集羣技術，採用 IP 負載均衡和基於內容請求分發技術，基於 Linux 內核的 Netfilter 模塊設計，LVS 架構從邏輯上可分爲調度層、Server 集羣和共享存儲。

 

LVS 工做原理

1. 用戶請求發送到負載均衡調度器（Director Server）上，調度器將請求轉發至內核空間；
2. PREROUTING 連接收到請求，獲取報文中的目標 IP 地址，確認爲本機，發往 INPUT 鏈；
3. IPVS 是工做在 INPUT 鏈上的，當請求到達 INPUT 鏈時，IPVS 會根據調度算法將數據報文中的目標 IP 地址和端口修改成配置好的 real Server 集羣中的一臺，並將修改後的數據包發送到 POSTROUTING 鏈；
4. POSTROUTING 連接受到數據包後根據目標 IP 地址，發送到對應的目標服務器；

#相關術語

ipvs：工做在內核空間，負責實現調度的代碼
ipvsadm：LVS 管理命令，工做在用戶空間，負責編寫規則、定義集羣服務和後臺服務器
DS：Director Server，前端負載均衡節點
RS：Real Server，後端服務器集羣
VIP：Virtual IP，用戶請求 IP，直接面向用戶
DIP：Director Server IP，調度器 IP
RIP：Real Server IP，後端集羣 Server IP
CIP：Client IP，用戶客戶端 IP 地址
VS/NAT：基於網絡地址轉換技術
VS/DR：基於直接路由技術
VS/TUN：基於 IP 隧道技術

 

LVS 調度算法

1.Fixed Scheduling Method 靜態調服方法

RR  #輪詢
#調度器經過"輪叫"調度算法將外部請求按順序輪流分配到集羣中的真實服務器上，它均等地對待每一臺服務器，而無論服務器上實際的鏈接數和系統負載。

WRR  #加權輪詢
#調度器經過"加權輪叫"調度算法根據真實服務器的不一樣處理能力來調度訪問請求。 這樣能夠保證處理能力強的服務器處理更多的訪問流量。調度器 能夠自動問詢真實服務器的負載狀況，並動態地調整其權值。

DH  #目標地址hash
#算法也是針對目標IP地址的負載均衡，但它是一種靜態映射算法，經過一個散列（Hash）函數將一個目標IP地址映射到一臺服務器。
#目標地址散列調度算法先根據請求的目標IP地址，做爲散列鍵（Hash Key）從靜態分配的散列表找出對應的服務器，若該服務器是可用的且未超載，將請求發送到該服務器，不然返回空。

SH  #源地址hash
#算法正好與目標地址散列調度算法相反，它根據請求的源IP地址，做爲散列鍵（Hash Key）從靜態分配的散列表找出對應的服務器，若該服務器是 可用的且未超載，將請求發送到該服務器，不然返回空。
#它採用的散列函數與目標地址散列調度算法的相同。除了將請求的目標IP地址換成請求的源IP地址外，它的算法流程與目標地址散列調度算法的基本類似。在實際應用中，源地址散列調度和目標地址散列調度能夠結合使用在防火牆集羣中，它們能夠保證整個系統的惟一出入口。



2.Dynamic Scheduling Method 動態調服方法

LC  #最少鏈接
#調度器經過"最少鏈接"調度算法動態地將網絡請求調度到已創建的連接數最少的服務器上。 若是集羣系統的真實服務器具備相近的系統性能，採用"最小鏈接"調度算法能夠較好地均衡負載。

WLC #加權最少鏈接
#在集羣系統中的服務器性能差別較大的狀況下，調度器採用"加權最少連接"調度算法優化負載均衡性能，具備較高權值的服務器將承受較大比例的活動鏈接負載。調度器能夠自動問詢真實服務器的負載狀況，並動態地調整其權值。

SED #最少指望延遲
#基於wlc算法，舉例說明：ABC三臺機器分別權重123，鏈接數也分別是123，name若是使用WLC算法的話一個新請求 進入時他可能會分給ABC中任意一個，使用SED算法後會進行這樣一個運算
#A:(1+1)/2    
#B:(1+2)/2    
#C:(1+3)/3
#根據運算結果，把鏈接交給C

NQ  #從不排隊調度方法
#無需列隊，若是有臺realserver的鏈接數=0 就直接分配過去，不須要進行sed運算.

LBLC   #基於本地的最少鏈接
# "基於局部性的最少連接" 調度算法是針對目標IP地址的負載均衡，目前主要用於Cache集羣系統。
#該算法根據請求的目標IP地址找出該 目標IP地址最近使用的服務器，若該服務器 是可用的且沒有超載，將請求發送到該服務器；
#若服務器不存在，或者該服務器超載且有服務器處於一半的工做負載，則用"最少連接"的原則選出一個可用的服務器，將請求發送到該服務器。

LBLCR   #帶複製的基於本地的最少鏈接
#"帶複製的基於局部性最少連接"調度算法也是針對目標IP地址的負載均衡，目前主要用於Cache集羣系統。
#它與LBLC算法的不一樣 之處是它要維護從一個 目標IP地址到一組服務器的映射，而LBLC算法維護從一個目標IP地址到一臺服務器的映射。
#該算法根據請求的目標IP地址找出該目標IP地址對應的服務器組，按"最小鏈接"原則從服務器組中選出一臺服務器，
#若服務器沒有超載，將請求發送到該服務器；若服務器超載，則按"最小鏈接"原則從這個集羣中選出一 臺服務器 ，將該服務器加入到服務器組中，將請求發送到該服務器。同時，當該服務器組有一段時間沒有被修改， 將最忙的服務器從服務器組中刪除，以下降複製的程度。