LVS概念及使用方法是什么

LVS概念及使用方法是什么，很多新手對此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

LVS簡介及使用

一.LVS是什么？

LVS的英文全稱是Linux Virtual Server，即Linux虛擬服務(wù)器。它是我們國家的章文嵩博士的一個(gè)開源項(xiàng)目。在linux內(nèi)存2.6中，它已經(jīng)成為內(nèi)核的一部分，在此之前的內(nèi)核版本則需要重新編譯內(nèi)核。

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二.LVS能干什么？

LVS主要用于多服務(wù)器的負(fù)載均衡。它工作在網(wǎng)絡(luò)層，可以實(shí)現(xiàn)高性能，高可用的服務(wù)器集群技術(shù)。它廉價(jià)，可把許多低性能的服務(wù)器組合在一起形成一個(gè)超級服務(wù)器。它易用，配置非常簡單，且有多種負(fù)載均衡的方法。它穩(wěn)定可靠，即使在集群的服務(wù)器中某臺服務(wù)器無法正常工作，也不影響整體效果。另外可擴(kuò)展性也非常好。

三.工作原理

如上圖，LVS可分為三部分：

1.Load Balancer：

這是LVS的核心部分，它好比我們網(wǎng)站MVC模型的Controller。它負(fù)責(zé)將客戶的請求按照一定的算法分發(fā)到下一層不同的服務(wù)器進(jìn)行處理，自己本身不做具體業(yè)務(wù)的處理。另外該層還可用監(jiān)控下一層的狀態(tài)，如果下一層的某臺服務(wù)器不能正常工作了，它會自動把其剔除，恢復(fù)后又可用加上。該層由一臺或者幾臺Director Server組成。

2.Server Array：

該層負(fù)責(zé)具體業(yè)務(wù)。可有WEB Server、mail Server、FTP Server、DNS Server等組成。注意，其實(shí)上層的Director Server也可以當(dāng)Real server用的。

3.Shared Storage：

主要是提高上一層數(shù)據(jù)和為上一層保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。

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四.負(fù)載均衡機(jī)制

前面我們說了LVS是工作在網(wǎng)絡(luò)層。相對于其它負(fù)載均衡的解決辦法，比如DNS域名輪流解析、應(yīng)用層負(fù)載的調(diào)度、客戶端的調(diào)度等，它的效率是非常高的。LVS的通過控制IP來實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。IPVS是其具體的實(shí)現(xiàn)模塊。IPVS的主要作用：安裝在Director Server上面，在Director Server虛擬一個(gè)對外訪問的IP（VIP）。用戶訪問VIP，到達(dá)Director Server，Director Server根據(jù)一定的規(guī)則選擇一個(gè)Real Server，處理完成后然后返回給客戶端數(shù)據(jù)。這些步驟產(chǎn)生了一些具體的問題，比如如何選擇具體的Real Server，Real Server如果返回給客戶端數(shù)據(jù)等等。IPVS為此有三種機(jī)制：

1.VS/NAT(Virtual Server via Network Address Translation)

即網(wǎng)絡(luò)地址翻轉(zhuǎn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器。當(dāng)請求來到時(shí)，Diretor server上處理的程序?qū)?shù)據(jù)報(bào)文中的目標(biāo)地址（即虛擬IP地址）改成具體的某臺Real Server,端口也改成Real Server的端口，然后把報(bào)文發(fā)給Real Server。Real Server處理完數(shù)據(jù)后，需要返回給Diretor Server，然后Diretor server將數(shù)據(jù)包中的源地址和源端口改成VIP的地址和端口，最后把數(shù)據(jù)發(fā)送出去。由此可以看出，用戶的請求和返回都要經(jīng)過Diretor Server，如果數(shù)據(jù)過多，Diretor Server肯定會不堪重負(fù)。

2.VS/TUN（Virtual Server via IP Tunneling）

即IP隧道技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器。它跟VS/NAT基本一樣，但是Real server是直接返回?cái)?shù)據(jù)給客戶端，不需要經(jīng)過Diretor server,這大大降低了Diretor server的壓力。

3.VS/DR（Virtual Server via Direct Routing）

即用直接路由技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器。跟前面兩種方式，它的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)方法有所不同，VS/DR通過改寫請求報(bào)文的MAC地址，將請求發(fā)送到Real Server，而Real Server將響應(yīng)直接返回給客戶，免去了VS/TUN中的IP隧道開銷。這種方式是三種負(fù)載調(diào)度機(jī)制中性能最高最好的，但是必須要求Director Server與Real Server都有一塊網(wǎng)卡連在同一物理網(wǎng)段上。

五.負(fù)載調(diào)度算法

前面我們都知道Director Server要選擇不同的Real server，那么它具體的如果選擇Real Server以達(dá)到負(fù)載均衡的呢，IPVS實(shí)現(xiàn)了八種調(diào)度方法,具體算法可以查看官網(wǎng)或者百度，這里就不一一列出了。官網(wǎng)：www.linuxvirtualserver.org。

六、具體配置操作

首先我們這里有三臺機(jī)子，IP分別是192.168.132.30（Diretor server）,192.168.132.64(Real server 1)，192.168.132.68(real server 2)。在real server 1和2上面，已經(jīng)配置好了web服務(wù)，并且我們假設(shè)還有一個(gè)對外訪問的虛擬IP是192.168.132.254（VIP）。另外在Diretor server上面已經(jīng)安裝好了ipvsadm。

下面我們VS/DR介紹詳細(xì)的配置過程。

Diretor server上面的配置：

//首先在Director Server上綁定一個(gè)虛擬IP（也叫VIP），此IP用于對外提供服務(wù)：

Ifconfig eth0:0 192.168.132.254 broadcast 192.168.132.254 netmask 255.255.255.255 up

//給設(shè)備eth0:0指定一條路由

route add -host 192.168.132.254 dev eth0:0

//啟用系統(tǒng)的包轉(zhuǎn)發(fā)功能

echo "1">/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

//清楚ipvsadm以前的設(shè)置

ipvsadm -C

//添加一個(gè)新的虛擬IP記錄192.168.132.254，其持續(xù)服務(wù)之間是120秒

ipvsadm -A -t 192.168.132.254:80 -s rr -p 120

//在新增的虛擬IP記錄中新增兩天real server記錄，-g即為使用VS/DR模式

ipvsadm -a -t 192.168.132.254:80 -r 192.168.132.64:80 -g
 
ipvsadm -a -t 192.168.132.254:80 -r 192.168.132.68:80 -g

//啟用LVS服務(wù) ipvsadm

兩臺real server上的配置：

/在回環(huán)設(shè)備上綁定了一個(gè)虛擬IP地址，并設(shè)定其子網(wǎng)掩碼為255.255.255.255，與Director Server上的虛擬IP保持互通/

ifconfig lo:0 192.168.132.254 broadcast 192.168.132.254 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.132.254 dev lo:0
//禁用本機(jī)的ARP請求echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

之后在其他客戶端機(jī)子上面，訪問http://192.168.132.254/，則可以看到結(jié)果了。

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