1.简介
1.1. 作者：张文嵩，就职于阿里
1.2. LVS是基础四层路由、四层交换的软件，他根据请求报文的目标IP和目标PORT将其调度转发至后端的某主机；
1.3. IPTABLES的请求转发路线：iptables（用户空间工具）/netfilter（内核空间组件）
PREROUTING ==> INPUT
PREROUTING ==> FORWARD ==> POSTROUTING
OUTPUT ==> POSTROUTING
1.4. LVS的组成：ipvsadm（用户空间工具）/ipvs（内核空间组件）
ipvsadm：用户空间的命令行工具，用于管理集群服务及集群服务上的RS；
ipvs：工作于内核上的netfilter的INPUT钩子之上的程序，可根据用户定义的集群实现请求转发；
1.5. LVS支持的协议：TCP、UDP、SCTP、AH、EST、AH_EST等协议进行调度；
2. 名词解释
| vs | Virtual Server, Director, Dispatcher, Balancer |
| rs | Real Server |
| CIP | Client IP |
| VIP | Virtual Server IP |
| DIP | Director IP |
| RIP | Real Server IP |
3. lvs集群的类型
3.1. lvs-nat：多目标的DNAT，通过将报文中的目标地址和目标端口修改为挑选出的某RS的RIP和PORT实现转发；
3.1.1. 特性：
（1）RIP和DIP必须在同一IP网络，且使用私有地址；RS的网络要指向DIP（保证相应报文必须经由VS）；
（2）请求报文和相应报文都经由Director转发，较高负载下，Director易于成为系统性能瓶颈；
（3）支持端口映射
（4）VS必须是Linux，RS可以是任意OS
3.2. lvs-dr：Direct Routing，通过为请求报文的重新封装一个MAC首部进行转发，源mac是DIP所在接口的mac，目标mac是挑选出某RS的RIP所在接口的MAC地址；IP首部不会发生变化（CIP《==》VIP）
3.2.1. 特性：
（1）确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director
解决方案：
在路由器上静态绑定VIP和Director的MAC地址；
禁止RS响应VIP的ARP请求，禁止RS的VIP进行通告
（a）arptables
（b）修改RS的内核参数，并把VIP绑定在lo的别名上；
arp_Ignore, apr_announce
（2）RS的RIP可以使用私有地址，也可以使用公网地址
（3）RS跟Director必须在同一物理网络
（4）请求报文必须由Directory调度，但响应报文必须不能经由Director；
（5）不支持端口映射
（6）RS可以使用大多的OS
3.3. lvs-tun：tunnel，不修改请求报文的IP首部（源IP为CIP，目标IP为VIP），而是原IP首部之外再封装一个IP首部（源IP为DIP，目标IP为挑选出的RS的RIP）；
3.3.1. 特性
（1）RIP、DIP、VIP全得是公网地址；
（2）RS网关不能指向也可能指向DIP
（3）请求报文经由Director转发，但响应报文将直接发往CIP；
（4）不支持端口映射
（5）RS的OS必须支持隧道功能；
3.4. lvs-fullnat：通过同时修改请求报文的源IP地址（CIP==》DIP）和目标IP地址（VIP==》RIP）进行转发；
3.4.1. 特性
（1）VIP是公网地址，RIP和DIP是私网地址，且通常不在同一网络中，但需要经由路由器互通；
（2）RS收到的请求报文源IP为DIP，因此响应报文将直接响应给DIP；
（3）请求和响应报文都经由Director
（4）支持端口映射
4. lvs集群的调度算法（scheduler）：根据其调度时是否考虑后端主机的当前负载，可分为静态方法和动态方法两类；
4.1. 静态方法：仅根据算法本身进行调度；
RR：Round Robin，轮询/论调/轮叫；
WRR：Weighted RR，加权轮询；
SH：Source Hashing，源地址哈希；
DH：Destination Hashing，目标地址哈希；正向web代理（缓存），负载均衡内网用户对外部服务器的请求；哈希的是目标地址
4.2. 动态方法：根据算法及各RS当前的负载状态进行调度；
LC：least connections，最少连接；
Overhead=Active*256+Inactive
WCL：Weighted LC，加权最少连接；
Overhead=（Active*256+Inactive）/weight
SED：Shorted Expections Delay
Overhead=（Active+1）*256/weight
NQ：Never Queue
LBLC：Locality-Based LC，动态的DH算法
LBLCR：LBLC with Replication，带复制功能的LBLC；