LVS集群类型比较：选择最适合你的应用架构

一、什么是LVS？

LVS是Linux Virtual Server的简称，也就是Linux虚拟服务器，是一个由章文嵩博士发起的软件项目，现在LVS已经是Linux标准内核的一部分，在Linux2.4内核以前，使用LVS时必须重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核心之后，已经完全内置了LVS的各个功能模块，无需给内核打任何补丁，可以直接使用LVS提供的各种功能。

使用LVS技术要达到的目标是：通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能，高可用的服务器群集，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。

二、LVS集群几种类型

1.LVS-NAT

原理：本质上是多目标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。

• RIP和DIP尽量在同一个网络，且使用私有网络，RS的网关尽量要指向DIP；
• 请求报文和响应报文都必须经由Diretory转发，Diretory易于成为系统瓶颈；
• 支持端口映射，可修改请求报文的目标port;
• VS必须是linux系统，RS可以是任意OS系统；

2.LVS-DR(常用)

原理：Dirrect Routing,直接路由，LVS的默认模式，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所在接口的MAC，目标MAC是挑选出来的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。

• Director和各RS均要配置VIP；
• 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director

在RS上使用arptables工具：

arptables -A IN -d $VIP -j Drop
arptables -A OUT -s $VIP -j **** --*****-ip-s $RIP

RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别：

/proc/sys/net/ipv4/vonf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

• RS的RIP可以使用私有网络地址，也可以使用公网地址；RIP和DIP在同一个IP网络；
• RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经过Director
• RS和Director要在同一个物理网络
• 请求报文要经过Director,但是响应报文不会经过Director，由RS直接发往Client
• 不支持端口映射，即端口固定
• RS可使用大多数OS操作系统

3.lvs-tun（跨异地）

原理：不修改请求报文的IP首部(CIP->VIP),而在原IP报文之外封装一个IP首部(DIP->VIP),将报文发往目标RS，RS直接响应客户端(VIP->CIP)。

• DIP、VIP、RIP都应该是公网地址
• RS的网关不能指向DIP
• 请求报文要经过Director,但是响应报文不经过直接回到Client
• 不支持端口映射
• RS的OS必须支持隧道功能

4.lvs-fullnat

原理：通过同时修改请求报文的源ip和目的ip进行转发

  CIP->VIP
  DIP->RIP

• VIP是公网地址
• RS收到的请求报文源地址是DIP，因此只响应给DIP，lvs服务器将其转发给client
• 请求和响应报文都经过LVS服务器
• 支持端口映射
• 内核默认不支持