LVS负载均衡

ISO七层网络模型一共分为：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，我们重点关注数据链路层、网络层、传输层。

在数据链路层寻址靠MAC地址，网络层寻址靠IP地址，传输层则看端口。因为向下封包和向上解包的过程，所以越是底层寻址越快。

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• 在DNS服务器上做，添加几个IP做轮询就可以了
• 服务器抗不住，衍生出了基于F5/LVS实现的四层负载均衡
• 基于成本性能等诸多方面的权衡，衍生除了Nginx/Apache这样的负载均衡软件
• 当SOA/微服务大行其道时，网关服务也随着而来

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对于后端开发，DNS不太需要关心，LVS还是可以了解一下。当并发超过了Nginx上限，就可以使用LVS了。LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，可以在UNIX/LINUX平台下实现负载均衡集群功能。

部署LVS的方法：

步骤1：在eth0网卡绑定VIP地址（ip）

步骤2：清除当前所有LVS规则（-C）

步骤3：设置tcp、tcpfin、udp链接超时时间（--set）

步骤4：添加虚拟服务（-A），-t指定虚拟服务的IP端口，-s 指定调度算法， rr wrr 权重轮询 -p 指定超时时间

步骤5：将虚拟服务关联到真实服务上（-a） -r指定真实服务的IP端口 -g LVS的模式 DR模式 -w 指定权重

步骤6：查看配置结果（-ln）

 

LVS有多个模式

 

DR模式

DR模式是通过改写请求报文的目标MAC地址，将请求发给真实服务器的，而真实服务器将响应后的处理结果直接返回给客户端用户。DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。但要求调度器LB与真实服务器RS都有一块物理网卡连在同一物理网段上，即必须在同一局域网环境。

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将客户端请求报文的源MAC地址改为自己DIP的MAC地址，目标MAC改为了RIP的MAC地址，并将此包发送给RS。

③.RS发现请求报文中的目的MAC是自己，就会将次报文接收下来，处理完请求报文后，将响应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

 

TUN模式

TUN在首部再封装一层IP报文，不管是内网和外网都能通信，但是维护较难。

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将在客户端请求报文的首部再封装一层IP报文,将源地址改为DIP，目标地址改为RIP,并将此包发送给RS。

③.RS收到请求报文后，会首先拆开第一层封装,然后发现里面还有一层IP首部的目标地址是自己lo接口上的VIP，所以会处理次请求报文，并将响应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

 

NAT模式

NAT模式中所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器影响性能。

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP(客户端IP),后面统称为CIP)，目标地址为VIP(负载均衡器前端地址，后面统称为VIP)。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将客户端请求报文的目标地址改为了后端服务器的RIP地址并将报文根据算法发送出去。

③.报文送到Real Server后，由于报文的目标地址是自己，所以会响应该请求，并将响应报文返还给LVS。

④.然后lvs将此报文的源地址修改为本机并发送给客户端。

 

参考：

https://www.cnblogs.com/gaoxu387/p/7941381.html（LVS部分）

https://blog.csdn.net/weixin_42537861/article/details/81180867（LVS部分）

https://www.jianshu.com/p/f9b156fe3091（负载均衡方案）