LVS---服务器集群系统

LVS介绍

LVS：Linux Virtual Server，负载调度器，内核集成，章文嵩（花名 正明）, 阿里的四层SLB(Server
Load Balance)是基于LVS+keepalived实现
LVS 官网：http://www.linuxvirtualserver.org/

相关术语：

VS:Virtual Server 负责调度
RS： Real Server(lvs)，负责真正提供服务
CIP：Client IP
VIP：Virtual serve IP VS外网的IP
DIP：Director IP VS内网的IP
RIP：Real server IP

工作原理

VS根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RS，根据调度算法来挑选RS。LVS是内核级功能，工作在INPUT链的位置，将发往INPUT的流量进行“处理”

LVS的四种工作模式

lvs-nat：修改请求报文的目标IP,多目标IP的DNAT
lvs-dr：操纵封装新的MAC地址
lvs-tun：在原请求IP报文之外新加一个IP首部
lvs-fullnat：修改请求报文的源和目标IP

其中四种模式中，最常用的是前两种NAT和DR模式，以下会详细说明这两种模式：

LVS-NAT：

本质是多目标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

（1）RIP和DIP应在同一个IP网络，且应使用私网地址；RS的网关要指向DIP
（2）请求报文和响应报文都必须经由Director转发，Director易于成为系统瓶颈
（3）支持端口映射，可修改请求报文的目标PORT
（4）VS必须是Linux系统，RS可以是任意OS系统

LVS-DR：

Direct Routing，直接路由，LVS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所在的接口的MAC，目标MAC是某挑选出的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

1. Director和各RS都配置有VIP

2. 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director
   在前端网关做静态绑定VIP和Director的MAC地址
   在RS上使用arptables工具
   arptables -A IN -d $VIP -j DROP
   arptables -A OUT -s $VIP -j mangle --mangle-ip-s $RIP

   在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别
   /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
   /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

3. RS的RIP可以使用私网地址，也可以是公网地址；RIP与DIP在同一IP网络；RIP的网关不能指向DIP，以确保响应报文不会经由Director

4. RS和Director要在同一个物理网络

5. 请求报文要经由Director，但响应报文不经由Director，而由RS直接发往Client,这一特性大大减小了lvs服务器的压力。

6. 不支持端口映射（端口不能修败）

7. RS可使用大多数OS系统