lvs手册－ 原理说明

**LVS（Linux Virtual Server）**，全称Linux Virtual Server，是基于Linux操作系统的一种网络负载均衡技术。它通过IP层和TCP层的调度算法，实现对服务器集群的高可用性和高性能，提供虚拟的网络服务。LVS的核心在于将流量分发到多个真实的服务器上，以提高系统的整体处理能力和稳定性。 在LVS架构中，主要有三种工作模式： 1. **NAT（网络地址转换）模式**：客户端请求的目标IP是LVS调度器的IP，调度器将请求的源IP和端口转换为目标服务器的IP和端口，然后转发给后端服务器。服务器响应时，再由调度器将目标IP和端口转换回自己的IP和端口，回送给客户端。 2. **Direct Routing（直接路由）模式**：也称为DR模式，客户端请求的目标IP是实际服务器的IP，但数据包的MAC地址被LVS调度器改写为后端服务器的MAC地址，从而实现无状态的数据包转发。这种方式需要所有服务器共享同一物理网络，或者使用VRRP等协议保持网络层的一致性。 3. **Tunneling（隧道）模式**：也叫IP Tunneling，LVS调度器将客户端的请求封装在一个新的IP包内，目标IP是后端服务器的IP，然后发送给服务器。服务器响应时，再解封装，回复给客户端。这种模式可以在不共用物理网络的情况下实现LVS，但性能略逊于前两种。 LVS支持多种调度策略： - **轮询（Round Robin）**：最简单的策略，按顺序将请求分发给各个服务器。 - **最小连接数（Least Connections）**：根据服务器当前的连接数来分配，将请求发送给连接数最少的服务器，以优化资源利用率。 - **IP哈希（IP Hash）**：根据客户端的IP地址进行哈希，使相同IP的请求总是被分发到同一台服务器，实现会话持久化。 - **短连接优先（Shortest Expected Delay）**：预测并选择响应时间最短的服务器。 - **权重轮询（Weighted Round Robin）**：允许为每个服务器设置不同的权重，权重高的服务器处理更多的请求。 LVS与Linux内核紧密集成，其关键组件包括： - **ipvsadm工具**：用于配置和管理LVS规则。 - **ip_vs模块**：内核模块，实现LVS的调度功能。 - **ip_vs_*模块**：如ip_vs_rr、ip_vs_wrr、ip_vs_sh等，分别对应不同的调度算法。 LVS的优势在于其灵活性、扩展性和稳定性，能够轻松处理大规模的并发连接，并且可以与其他高可用性技术（如Heartbeat、Keepalived）结合，构建更复杂的集群环境。 在实际应用中，LVS常用于大型网站、数据中心、云计算平台等需要高并发处理能力和服务高可用性的场景。通过深入理解LVS的工作原理和配置技巧，可以有效地提升系统性能，降低单点故障的风险，保障服务的连续性和可靠性。