Linux Virtual Server(LVS)概述

Linux Virtual Server(LVS)概述

前言

负载均衡

负载均衡 (Load Balance) 提供一种廉价（横向拓展）、透明（后端方案细节透明）的方式，来拓展网络设备和服务器的负载、贷款、吞吐量、可用性和可扩展性。
负载均衡器是一个网络设备，它可以将传入的网络流量分发到多个后端服务器上，以实现负载均衡。负载均衡器可以通过多种方式来实现，包括硬件负载均衡器、软件负载均衡器和 DNS 负载均衡器。

LVS是什么

Linux Virtual Server (LVS) 是一个开源的负载均衡解决方案，它是一个基于 Linux 内核的负载均衡器。
LVS 通过将传入的网络流量分发到多个后端服务器上，以实现负载均衡。LVS 通过多种方式来实现负载均衡，包括 NAT、DR 和 TUN 模式。

为什么要不用Nginx

• Nginx 是一个高性能的 HTTP 和反向代理服务器，它可以主要用来实现网络模型7层的负载均衡。

  • 网络模型7层代理，就是针对于域名、目录结构，请求体(Header, Content)等信息进行负载决策。
  • 应用层Nginx对网络稳定性的依赖非常小，已经由应用层逻辑做了隔离和保护，具备更好的容忍度。

• LVS 是一个基于 Linux 内核的负载均衡器，它可以实现网络模型4层的负载均衡。

  • 网络模型4层，决定了LVS不需要额外的网络协议解析和封装。

为什么还要用LVS?

当Nginx没法满足你的需求的时候：

• 极高并发：
  LVS 能处理上百万的并发连接，适合大规模流量分发。只要流量
• 网络稳定性较好的数据中心：
  如果网络环境非常稳定，LVS 的性能和效率远胜 Nginx。
• 需要 4 层负载均衡的场景：
  如数据库、视频流服务或其他基于 TCP/UDP 的服务，LVS 是最佳选择

LVS 概述

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，Linux 虚拟服务器 (LVS) 是一组集成的软件组件，用于在一组真实服务器之间平衡IP 负载。LVS 在一对配置相同的计算机上运行：一台是活动 LVS 路由器，另一台是备份 LVS 路由器。该项目在1998年5月由章文嵩博士组织成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。

官网： http://www.linuxvirtualserver.org/index.html

• LVS项目介绍
• LVS集群的体系结构
• LVS集群中的IP负载均衡技术
• LVS集群的负载调度

基本配置

图 1.1 “基本 LVS 配置”显示了由两层组成的简单 LVS 配置。

• 第一层有两个 LVS 路由器 — 一个主路由器和一个备份路由器。每个 LVS 路由器都有两个网络接口，一个接口在 Internet 上，一个接口在专用网络上，这使它们能够调节两个网络之间的流量。
• 在两层模型中，活动路由器使用网络地址转换或NAT将来自 Internet 的流量引导到第二层上数量可变的真实服务器，这些真实服务器反过来提供必要的服务。因此，此示例中的真实服务器连接到专用的专用网络段，并通过活动 LVS 路由器来回传递所有公共流量。对于外界来说，这些服务器看起来像一个实体。

客户端通过虚拟IP地址（VIP)访问主路由器，当发生故障需要主备切换时候，VIP会迁移到备机上。

备份路由器充当备用系统的角色。当心跳中断或异常时，备机将启动故障迁移，通过ARP欺骗技术，接管故障机的VIP。

• 后端服务器的数据交换：
  由于 LVS 中没有内置组件来在真实服务器之间共享相同的数据，因此管理员有两个基本选择：
  • 在真实服务器池中同步数据
  • 在拓扑中添加第三层以实现共享数据访问

二层模型更适用于ServerLess场景。对于需要频繁更改数据的解决方案，则需要添加第三层以实现共享数据访问。