LVS负载均衡：理解IPVS和IPVSADM的内部工作原理

LVS 负载均衡工作模式

LVS（Linux Virtual Server） 共有三种工作模式：DR、Tunnel、NAT。

1. DR（Direct Routing）：

   • 技术原理：DR模式下，LVS调度器接收到请求后，直接通过MAC地址修改将请求发往真实服务器，返回路径则直接从真实服务器到客户端。
   • 应用场景：适用于集群服务器与LVS调度器在同一物理网络中的场景。
   • 举例：一个电商网站，使用LVS DR模式将用户请求分配到不同的Web服务器上，以提升访问速度和系统稳定性。

2. Tunnel（IP Tunneling）：

   • 技术原理：LVS通过IP隧道（IP协议）将请求转发到真实服务器，真实服务器直接将响应结果返回给客户端。
   • 应用场景：适用于LVS调度器与真实服务器不在同一物理网络，但需要通过隧道技术实现跨网段负载均衡的场景。
   • 举例：分布在不同数据中心的服务集群，通过LVS Tunnel模式实现统一调度和负载均衡。

3. NAT（Network Address Translation）：

   • 技术原理：LVS调度器对请求进行网络地址转换，将请求发送到真实服务器，并且真实服务器返回响应时也经过LVS调度器进行地址转换。
   • 应用场景：适用于小规模集群，所有流量都需要通过LVS调度器的场景。
   • 举例：小型企业内部应用，通过LVS NAT模式进行负载均衡，保证内部应用的高可用性。

负载均衡的原理是什么？

负载均衡的基本原理是将客户端请求均匀地分配到多个服务器上，以优化资源利用率、提高系统的吞吐量和降低响应时间。

• 技术原理：
  • 调度算法：负载均衡器使用不同的调度算法（如轮询、加权轮询、最少连接等）来决定将请求分配给哪台服务器。
  • 健康检查：负载均衡器定期检查服务器的健康状态，确保只将请求分配给健康的服务器。
  • 会话保持：某些应用需要会话保持功能，负载均衡器通过记录会话信息确保来自同一客户端的请求被分配到同一服务器。

应用场景：
适用于各种需要提高系统性能和可靠性的场景，如Web服务器集群、数据库集群、应用服务器集群等。

举例：
一个在线教育平台，为了应对大量的用户访问，通过负载均衡器将用户请求分配到多个服务器上，确保平台的稳定性和响应速度。

LVS由哪两部分组成的？

LVS由2部分程序组成，包括ipvs和ipvsadm。

1. ipvs（IP Virtual Server）：

   • 技术原理：ipvs是一段工作在内核空间的代码，是实际实现负载均衡的核心模块。
   • 应用场景：负责处理实际的负载均衡请求，将请求转发到后端真实服务器。
   • 举例：ipvs根据调度算法决定将用户请求转发到哪台Web服务器上。

2. ipvsadm：

   • 技术原理：ipvsadm工作在用户空间，负责为ipvs内核模块编写规则，定义集群服务和后端真实服务器（Real Server）。
   • 应用场景：用于管理和配置LVS，包括添加、删除和修改负载均衡规则。
   • 举例：系统管理员使用ipvsadm命令添加新的Web服务器到负载均衡集群中，并配置其权重。