一、什么是LVS?
LVS是Linux Virtual Server的简称,也就是Linux虚拟服务器,是一个由章文嵩博士发起的软件项目,现在LVS已经是Linux标准内核的一部分,在Linux2.4内核以前,使用LVS时必须重新编译内核以支持LVS功能模块,但是从Linux2.4内核心之后,已经完全内置了LVS的各个功能模块,无需给内核打任何补丁,可以直接使用LVS提供的各种功能。
使用LVS技术要达到的目标是:通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能,高可用的服务器群集,它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。
二、LVS集群几种类型
1.LVS-NAT
原理:本质上是多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和port实现转发。
- RIP和DIP尽量在同一个网络,且使用私有网络,RS的网关尽量要指向DIP;
- 请求报文和响应报文都必须经由Diretory转发,Diretory易于成为系统瓶颈;
- 支持端口映射,可修改请求报文的目标port;
- VS必须是linux系统,RS可以是任意OS系统;
2.LVS-DR(常用)
原理:Dirrect Routing,直接路由,LVS的默认模式,应用最广泛,通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在接口的MAC,目标MAC是挑选出来的RS的RIP所在接口的MAC地址,源IP/PORT以及目标IP/PORT均保持不变。
- Director和各RS均要配置VIP;
- 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director
在RS上使用arptables工具:
arptables -A IN -d $VIP -j Drop
arptables -A OUT -s $VIP -j **** --*****-ip-s $RIP
RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别:
/proc/sys/net/ipv4/vonf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
- RS的RIP可以使用私有网络地址,也可以使用公网地址;RIP和DIP在同一个IP网络;
- RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经过Director
- RS和Director要在同一个物理网络
- 请求报文要经过Director,但是响应报文不会经过Director,由RS直接发往Client
- 不支持端口映射,即端口固定
- RS可使用大多数OS操作系统
3.lvs-tun(跨异地)
原理:不修改请求报文的IP首部(CIP->VIP),而在原IP报文之外封装一个IP首部(DIP->VIP),将报文发往目标RS,RS直接响应客户端(VIP->CIP)。
- DIP、VIP、RIP都应该是公网地址
- RS的网关不能指向DIP
- 请求报文要经过Director,但是响应报文不经过直接回到Client
- 不支持端口映射
- RS的OS必须支持隧道功能
4.lvs-fullnat
原理:通过同时修改请求报文的源ip和目的ip进行转发
CIP->VIP
DIP->RIP
- VIP是公网地址
- RS收到的请求报文源地址是DIP,因此只响应给DIP,lvs服务器将其转发给client
- 请求和响应报文都经过LVS服务器
- 支持端口映射
- 内核默认不支持