LVS(Linux Virtual Server)

一、lvs的组成

LVS 由2部分程序组成，包括 ipvs 和 ipvsadm。

1. ipvs(ip virtual server)：一段代码工作在内核空间，叫ipvs，是真正生效实现调度的代码。
2. ipvsadm：另外一段是工作在用户空间，叫ipvsadm，负责为ipvs内核框架编写规则，定义谁是集群服务，而谁是后端真实的服务器(Real Server)

二、lvs的三种模式

VS/DR

【路由模式】

环境配置：

调度器LB ,RealServer1.RealServer2都改为nat模式

执行命令：

调度器：

yum install ipvsadm -y

ipvsadm -C

    #添加对外提供的服务ip（必须在同一网段）
    ipvsadm -A -t 192.168.254.250:80 -s rr    #-A为ADD   -t为tcp   -s rr为设置算法为轮叫算法
    
    #添加2台real_server主机
    ipvsadm -a -t 192.168.254.250:80 -r 192.168.254.18:80 -g #-a为add   -t为tcp   -r为realserver   -g为DR路由模式
    ipvsadm -a -t 192.168.254.250:80 -r 192.168.254.19:80 -g #-a为add   -t为tcp   -r为realserver   -g为DR路由模式
    
    #配置网卡的子网口为vip，ip地址为192.168.254.250
    ifconfig ens33:0 192.168.254.250 broadcast 192.168.254.250 netmask 255.255.255.255 up
    
    #添加路由（访问192.168.254.250都走ens33:0这个网卡)
    route add -host 192.168.254.250 dev ens33:0
    #查看
    route -n

RealServer1/RealServer2 :

 #在回环地址的子网口上配置服务ip(vip)
    ifconfig lo:0 192.168.254.250 broadcast 192.168.254.250 netmask 255.255.255.255 up 
    
    #添加路由
    route add -host 192.168.254.250 dev lo:0

    echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

VS/TUN

VS/NAT

【nat模式】

环境配置：

调度器LB ：一个桥接模式（192.168.1.120），一个vmnat2（192.168.254.1不设置网关）

RealServer1 ：192.168.254.2 192.168.254.1 255.255.255.0

RealServer2 ：192.168.254.3 192.168.254.1 255.255.255.0

执行命令：

调度器LB ：vim /etc/sysctl.conf(net.ipv4.ip_forward=1) #开启路由转发

sysctl -p #生效

yum install ipvsadm -y #下载ipvsadm

ipvsadm -A -t 192.168.31.100:80 -s rr #-A Add server -t tcp -s 算法

ipvsadm -a -t 192.168.31.100:80 -r 192.168.250.2 -m -m nat -t 对外宣称的ip地址 -r 真实的ip

ipvsadm -a -t 192.168.31.100:80 -r 192.168.250.3 -m

curl 192.168.1.120

三、LVS的八种调度方法

1. 轮叫调度 rr
这种算法是最简单的，就是按依次循环的方式将请求调度到不同的服务器上，该算法最大的特点就是简单。轮询算法假设所有的服务器处理请求的能力都是一样的，调度器会将所有的请求平均分配给每个真实服务器，不管后端 RS 配置和处理能力，非常均衡地分发下去。

2. 加权轮叫 wrr
这种算法比 rr 的算法多了一个权重的概念，可以给 RS 设置权重，权重越高，那么分发的请求数越多，权重的取值范围 0 – 100。主要是对rr算法的一种优化和补充， LVS 会考虑每台服务器的性能，并给每台服务器添加要给权值，如果服务器A的权值为1，服务器B的权值为2，则调度到服务器B的请求会是服务器A的2倍。权值越高的服务器，处理的请求越多。

3. 最少链接 lc
这个算法会根据后端 RS 的连接数来决定把请求分发给谁，比如 RS1 连接数比 RS2 连接数少，那么请求就优先发给 RS1

4. 加权最少链接 wlc
这个算法比 lc 多了一个权重的概念。

5. 基于局部性的最少连接调度算法 lblc
这个算法是请求数据包的目标 IP 地址的一种调度算法，该算法先根据请求的目标 IP 地址寻找最近的该目标 IP 地址所有使用的服务器，如果这台服务器依然可用，并且有能力处理该请求，调度器会尽量选择相同的服务器，否则会继续选择其它可行的服务器

6. 复杂的基于局部性最少的连接算法 lblcr
记录的不是要给目标 IP 与一台服务器之间的连接记录，它会维护一个目标 IP 到一组服务器之间的映射关系，防止单点服务器负载过高。

7. 目标地址散列调度算法 dh
该算法是根据目标 IP 地址通过散列函数将目标 IP 与服务器建立映射关系，出现服务器不可用或负载过高的情况下，发往该目标 IP 的请求会固定发给该服务器。

8. 源地址散列调度算法 sh
与目标地址散列调度算法类似，但它是根据源地址散列算法进行静态分配固定的服务器资源。