大功率干扰下LVS负载均衡集群抗扰动算法

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LVS 实现负载均衡

LVS 实现负载均衡
1、LVS-NAT 实现
需要知道的几个名词概念：
服务类型所充当的角色
DS 负载均衡调度服务器
RS 真实服务器
IP 的类型和作用
CIP 客户端IP
DIP 负载均衡调度服务器IP
VIP 负载均衡调度服务器的虚拟IP 对外提供服务的IP 用户访问的IP RIP 真实服务器IP
不管采用什么网络工作方式
用户访问的服务器IP 永远是通过VIP ，域名必须绑定解析到VIP 上1.1、模式介绍
1.2、案例实现
在centos 系统中建立网卡配置文件
启动网卡
注意如果获取不到IP 信息，查看桥接模式的对应网卡，是否选择正确
①RS 上web 服务正常运行，这个之前案例已经实现，可以沿用
②在DS上通过ipvsadm 配置调度规则
③访问查看效果
④修改测试调度算法
通过-s 重新指定负载均衡调度算法解决session 生成和验证一致性问题
LVS- DR实现
案例实现
①在RS 上配置
②在DS上配置。

基于LVS的集群动态负载均衡算法研究

基于LVS的集群动态负载均衡算法研究摘要：随着互联网的迅速发展，集群架构在提高系统性能和可用性方面发挥了重要作用。

LVS（Linux Virtual Server）是一种常用的集群负载均衡解决方案，它的主要优势是开源、灵活、可靠且具有较强的扩展性。

本文将重点研究基于LVS的集群动态负载均衡算法，以提高系统的稳定性和性能。

一、引言随着互联网用户数量和访问流量的日益增加，如何实现高效的互联网服务成为了一个重要的问题。

传统的单机服务器难以应对海量用户的访问，因此需要一种可靠的集群负载均衡解决方案对请求进行分发和处理，以提高系统的性能和可用性。

LVS是一种基于Linux内核的开源集群负载均衡解决方案，它通过将请求分发到不同的服务器节点，实现了负载均衡和高可用性。

然而，传统的LVS算法在动态负载均衡方面存在一些问题，比如负载不均衡、响应时间长等。

本文旨在研究基于LVS的集群动态负载均衡算法，以解决这些问题。

二、LVS集群负载均衡原理LVS集群负载均衡的原理是将前端的用户请求分发到后端的不同服务器节点上，从而实现负载均衡和高可用性。

LVS架构中有三个关键组件：LVS路由器、真实服务器和服务地址，它们共同构成了一个负载均衡集群。

LVS路由器是集群系统中的核心组件，它负责将用户请求分发到不同的真实服务器上。

LVS路由器使用IP负载均衡的技术，通过修改请求报文的目标IP地址和端口号，将用户请求转发至后端的真实服务器。

用户对LVS集群的访问实际上是通过这个LVS路由器进行的。

真实服务器是LVS集群中真正处理用户请求的节点，它们可以是一组物理服务器或者虚拟服务器。

真实服务器接收到LVS路由器转发的请求后，根据请求报文的内容进行处理，并将处理结果返回给用户。

真实服务器可以动态加入或者退出LVS集群，以实现负载均衡和高可用性。

服务地址是用户实际访问的地址，它是LVS集群的入口。

用户向LVS集群发送请求时，实际上是通过服务地址发送的。

负载均衡调度算法（LVS）

负载均衡调度算法（LVS）上篇介绍LVS三种实现架构，LVS作为负载均衡软件，依靠调度器LB（Load Balancer）把客户端发来的请求按照⼀定规则分发给后端的真实服务器RS（Real Server）,这个规则就是预先设定好的调度算法。

在LVS中⽀持的调度算法主要有以下⼋种。

1.轮询调度（Round-Robin,RR）最简单的调度算法，LB按照顺序将请求依次转发给后端的RS，并没有考量后端RS的状态（处理速度以及响应时间）。

⼤部分情况下，RS 的性能状态都是各不⼀致的，这种算法显然⽆法满⾜合理利⽤资源的要求。

2.带权重的轮询调度（Weighted Round-Robin,WRR）在轮询算法的基础上加上权重设置，权重越⾼的RS被分配到的请求越多。

适⽤于按照服务器性能⾼低，配置不同的权重，以达到合理的资源利⽤。

3.最⼩连接调度（Least-Connection, LC）把新的请求分配给连接数最少的RS。

连接数少说明服务器空闲。

4.带权重的最⼩连接调度（Weight Least-Connection, WLC）在最⼩连接算法的基础上加上权重设置，这样可以⼈为地控制请求分配。

5.基于局部性的最⼩连接调度（Locality-Based Least Connection, LBLC）针对请求报⽂⽬标IP地址的负载均衡调度。

⽬前主要⽤于Cache集群系统，因为在Cache集群中客户请求报⽂的⽬标IP地址是变化的。

算法的设计⽬标是在服务器的负载基本平衡情况下，将相同⽬标IP地址的请求调度到同⼀台服务器，来提⾼各台服务器的访问局部性和主存Cache命中率，提升整个集群系统的处理能⼒。

LBLC调度算法先根据请求的⽬标IP地址找出该⽬标IP地址最近使⽤的服务器，若该服务器是可⽤的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于其⼀半的⼯作负载，则⽤“最⼩连接”的原则选出⼀个可⽤的服务器，将请求发送到该服务器。

LVS负载均衡的三种模式和八种算法总结

LVS负载均衡的三种模式和⼋种算法总结三种LVS负载均衡模式调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最⾼的,IP虚拟服务器软件(IPVS)是在linux内核中实现的｡LVS负载均衡模式---1.NAT模式NAT⽤法本来是因为⽹络IP地址不⾜⽽把内部保留IP地址通过映射转换成公⽹地址的⼀种上⽹⽅式(原地址NAT)｡如果把NAT的过程稍微变化,就可以成为负载均衡的⼀种⽅式｡原理其实就是把从客户端发来的IP包的IP头⽬的地址在DR上换成其中⼀台REALSERVER的IP地址并发⾄此REALSERVER,⽽REALSERVER则在处理完成后把数据经过DR主机发回给客户端,DR在这个时候再把数据包的原IP地址改为DR接⼝上的IP地址即可｡期间,⽆论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过DR｡LVS负载均衡模式---2.IP隧道模式隧道模式则类似于VPN的⽅式,使⽤⽹络分层的原理,在从客户端发来的数据包的基础上,封装⼀个新的IP头标记(不完整的IP头,只有⽬的IP部)发给REALSERVER,REALSERVER收到后,先把DR发过来的数据包的头给解开,还原其数据包原样,处理后,直接返回给客户端,⽽不需要再经过DR｡需要注意的是,由于REALSERVER需要对DR发过来的数据包进⾏还原,也就是说必须⽀持IPTUNNEL协议｡所以,在REALSERVER 的内核中,必须编译⽀持IPTUNNEL这个选项｡IPTUNNEL也在Net working options⾥⾯｡LVS负载均衡模式---3.直接路由模式直接路由模式⽐较特别,很难说和什么⽅⾯相似,前2种模式基本上都是⼯作在⽹络层上(三层),⽽直接路由模式则应该是⼯作在数据链路层上(⼆层)｡其原理为,DR和REALSERVER都使⽤同⼀个IP对外服务｡但只有DR对ARP请求进⾏响应,所有REALSERVER对本⾝这个IP的ARP请求保持静默｡也就是说,⽹关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,⽽DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的REALSERVER,把⽬的MAC地址改为REALSERVER的MAC并发给这台REALSERVER｡这时REALSERVER收到这个数据包,则等于直接从客户端收到这个数据包⽆异,处理后直接返回给客户端｡由于DR要对⼆层包头进⾏改换,所以DR和REALSERVER之间必须在⼀个⼴播域,也可以简单的理解为在同⼀台交换机上｡LVS负载均衡的⼋种调度算法LVS已实现了以下⼋种调度算法:LVS负载均衡算法---1.轮叫调度(Round-RobinScheduling)调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每⼀台服务器,⽽不管服务器上实际的连接数和系统负载｡LVS负载均衡算法---2.加权轮叫调度(WeightedRound-RobinScheduling)调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能⼒来调度访问请求｡这样可以保证处理能⼒强的服务器处理更多的访问流量｡调度器可以⾃动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值｡LVS负载均衡算法---3.最⼩连接调度(Least-ConnectionScheduling)调度器通过"最少连接"调度算法动态地将⽹络请求调度到已建⽴的链接数最少的服务器上｡如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采⽤"最⼩连接"调度算法可以较好地均衡负载｡LVS负载均衡算法---4.加权最⼩连接调度(WeightedLeast-ConnectionScheduling)在集群系统中的服务器性能差异较⼤的情况下,调度器采⽤"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能,具有较⾼权值的服务器将承受较⼤⽐例的活动连接负载｡调度器可以⾃动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值LVS负载均衡算法---5.基于局部性的最少链接(Locality-BasedLeastConnectionsScheduling)基于局部性的最少链接"调度算法是针对⽬标IP地址的负载均衡,⽬前主要⽤于Cache集群系统｡该算法根据请求的⽬标IP地址找出该⽬标IP 地址最近使⽤的服务器,若该服务器是可⽤的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于⼀半的⼯作负载,则⽤"最少链接"的原则选出⼀个可⽤的服务器,将请求发送到该服务器｡LVS负载均衡算法---6.带复制的基于局部性最少链接(Locality-BasedLeastConnectionswithReplicationScheduling)带复制的基于局部性最少链接"调度算法也是针对⽬标IP地址的负载均衡,⽬前主要⽤于Cache集群系统｡它与LBLC算法的不同之处是它要维护从⼀个⽬标IP地址到⼀组服务器的映射,⽽LBLC算法维护从⼀个⽬标IP地址到⼀台服务器的映射｡该算法根据请求的⽬标IP地址找出该⽬标IP地址对应的服务器组,按"最⼩连接"原则从服务器组中选出⼀台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器,若服务器超载;则按"最⼩连接"原则从这个集群中选出⼀台服务器,将该服务器加⼊到服务器组中,将请求发送到该服务器｡同时,当该服务器组有⼀段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的程度LVS负载均衡算法---7.⽬标地址散列调度(DestinationHashingScheduling)⽬标地址散列"调度算法根据请求的⽬标IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可⽤的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空LVS负载均衡算法---8.源地址散列调度(SourceHashingScheduling)源地址散列"调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可⽤的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空｡。

如何配置LVSNAT、LVSTUN、LVSDR方式的负载均衡集群

如何配置LVS/NAT、LVS/TUN、LVS/DR方式的负载均衡集群2010年10月28日星期四下午 02:29转载自yupanlovehlq最终编辑yupanlovehlq实例理解了上述关于请求转发方式和调度算法的基本概念后，就可以运用LVS来具体实现几种不同方式的负载均衡的集群系统。

LVS的配置是通过前面所安装的IP虚拟服务器软件ipvsadm来实现的。

ipvsadm与LVS的关系类似于 iptables和NetFilter的关系，前者只是一个建立和修改规则的工具，这些命令的作用在系统重新启动后就消失了，所以应该将这些命令写到一个脚本里，然后让它在系统启动后自动执行。

网上有不少配置LVS的工具，有的甚至可以自动生成脚本。

但是自己手工编写有助于更深入地了解，所以本文的安装没有利用其它第三方提供的脚本，而是纯粹使用ipvsadm命令来配置。

下面就介绍一下如何配置LVS/NAT、LVS/TUN、LVS/DR方式的负载均衡集群。

1.设定LVS/NAT方式的负载均衡集群NAT是指Network Address Translation，它的转发流程是：Director机器收到外界请求，改写数据包的目标地址，按相应的调度算法将其发送到相应Real Server上，Real Server处理完该请求后，将结果数据包返回到其默认网关，即Director机器上，Director机器再改写数据包的源地址，最后将其返回给外界。

这样就完成一次负载调度。

构架一个最简单的LVS/NAT方式的负载均衡集群如图2所示。

图2 LVS/NAT方式的集群简图Real Server可以是任何的操作系统，而且无需做任何特殊的设定，惟一要做的就是将其默认网关指向Director机器。

Real Server可以使用局域网的内部IP(192.168.0.0/24)。

Director要有两块网卡，一块网卡绑定一个外部IP地址 (10.0.0.1)，另一块网卡绑定局域网的内部IP(192.168.0.254)，作为Real Server的默认网关。

lvs负载均衡原理

lvs负载均衡原理
LVS是LinuxVirtualServer的简称，是一种基于Linux系统的高性能、高可用性负载均衡解决方案。

LVS通过将请求分发到多台服务器，实现对整个系统的负载均衡，从而提高系统的性能和可靠性。

LVS通过使用四层负载均衡和七层负载均衡两种方式进行负载均衡。

四层负载均衡主要是基于IP地址和端口号进行负载均衡，而七层负载均衡则是基于HTTP协议的应用层负载均衡。

LVS的负载均衡器主要有三种模式：NAT模式、DR模式和TUN模式。

NAT模式是最常用的模式，它适用于大部分的应用场景。

DR模式是直接路由模式，适用于需要高性能的场景，但需要在服务器上配置IP地址。

TUN模式是隧道模式，适用于两个局域网之间的负载均衡。

LVS的工作原理是通过虚拟IP地址将请求分发给后端服务器，同时对后端服务器的状态进行监控，当服务器出现故障时，LVS能够自动地将请求转发到其他健康的服务器上。

LVS还支持IP负载均衡、端口负载均衡、权重负载均衡、健康检查等功能。

总之，LVS是一款非常强大的负载均衡软件，它能够帮助我们实现高可用、高可靠和高性能的系统架构，从而提高用户体验和系统的稳定性。

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lvs负载均衡策略

lvs负载均衡策略LVS（Linux Virtual Server）是一种用于实现负载均衡的策略，它可以将客户端的请求分发到多个服务器上，提高系统的可靠性和性能。

LVS基于Linux操作系统，通过网络层的处理来实现负载均衡，具有高效、稳定、灵活等优点。

LVS负载均衡策略主要包括四种模式：NAT模式、DR模式、TUN 模式和IPVS模式。

这些模式根据不同的需求和网络环境选择，以实现最佳的负载均衡效果。

NAT模式是最常用的负载均衡模式之一。

在NAT模式下，LVS将客户端请求发送到负载均衡器上，负载均衡器通过NAT转换将请求转发给后端的服务器。

这种模式简单实用，适用于大多数的负载均衡场景。

DR模式是一种高性能的负载均衡模式。

在DR模式下，负载均衡器只负责将请求转发给后端的服务器，而不参与数据的传输。

后端服务器将响应直接发送给客户端，减少了负载均衡器的压力，提高了系统的性能。

TUN模式是一种混合模式，结合了NAT模式和DR模式的优点。

在TUN模式下，负载均衡器会将请求和响应都经过自身进行转发，但是数据包的源和目的IP地址都是真实的服务器地址。

这种模式适用于一些特殊的网络环境，具有一定的灵活性和可扩展性。

IPVS模式是LVS的核心模式，也是最强大的负载均衡模式。

在IPVS模式下，负载均衡器通过操作系统的IPVS模块来实现负载均衡功能，具有非常高的性能和灵活性。

IPVS模式可以根据不同的负载均衡算法来选择后端服务器，如轮询、加权轮询、最少连接等。

此外，IPVS模式还支持会话保持和健康检查等功能，确保系统的可靠性和稳定性。

除了以上四种负载均衡模式，LVS还支持多种负载均衡算法，如轮询、加权轮询、最少连接、源地址哈希等。

这些算法可以根据具体的需求来选择，以实现最优的负载均衡效果。

在实际应用中，LVS负载均衡策略可以应用于各种场景，如Web服务器、数据库服务器、邮件服务器等。

通过将请求分发到多个服务器上，可以提高系统的并发处理能力，减轻单个服务器的压力，提高系统的可用性和可靠性。

LVS集群之十种调度算法及负载均衡

一、LVS概念LVS（Linux Virtual Server）：Linux 虚拟服务器LVS是个负载均衡设备，它不提供任何服务，用户请求到这里的时候，它是将客户需求转发至后端真正提供服务的服务，所以说后端的服务称作real server。

LVS分为两段，前一段称为ipvsadm（管理集群服务的命令行工具），后面一段叫做ipvs（内核模块）【提示：LVS和iptables不能同时使用】。

二、LVS类型LB（Load Balancing）：负载均衡集群特性：为了增加能力HA（High Availability）：高可用集群特性：提供服务的可用性(一年在线时间达到99.999%才行)计算方法：在线时间/(在线时间/故障处理时间)HP（[HPC]High Performance）：高性能集群特性：提供服务的性能三、LVS组成结构（负载均衡实现方案）基于DNS域名轮流解析的方法基于客户端调度访问的方法基于应用层系统负载的调度方法基于IP地址的调度方法其中基于IP的负载调度算法中，IP负载均衡技术是执行效率最高的四、LVS十种调度算法1、静态调度：①rr（Round Robin）:轮询调度，轮叫调度轮询调度算法的原理是每一次把来自用户的请求轮流分配给内部中的服务器，从1开始，直到N(内部服务器个数)，然后重新开始循环。

算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，所以它是一种无状态调度。

【提示：这里是不考虑每台服务器的处理能力】②wrr：weight,加权（以权重之间的比例实现在各主机之间进行调度）由于每台服务器的配置、安装的业务应用等不同，其处理能力会不一样。

所以，我们根据服务器的不同处理能力，给每个服务器分配不同的权值，使其能够接受相应权值数的服务请求。

③sh:source hashing,源地址散列。

主要实现会话绑定，能够将此前建立的session信息保留了源地址散列调度算法正好与目标地址散列调度算法相反，它根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的并且没有超负荷，将请求发送到该服务器，否则返回空。

集群之LVS(负载均衡)详解

提高服务器响应能力的方法scale on 在原有服务器的基础上进行升级或者直接换一台新的性能更高的服务器。

scale out 横向扩展，将多台服务器并发向外响应客户端的请求。

优点：成本低，扩展架构比较简单。

集群（Cluster），通俗地讲就是按照某种组织方式将几台电脑组织起来完成某种特定任务的这样一种架构。

三种集群类型：LB，Load Balancing 负载均衡：在一定程度上能够实现高可用的目的。

HA，High Availability 高可用：实时在线，能够及时响应客户端请求，企业应用要求达到7*24小时，99.999%时间在线。

HP，High Performance 高性能提供大量超级运算能力的集群。

LB 负载均衡架构：Director（dispatcher）：负责接收客户端请求，并将请求按照某种算法分发到后台真正提供服务的服务器上。

既可以基于硬件（F5）来实现，也可以基于软件来实现。

基于软件实现的又分为四层交换：基于IP地址和端口号组合起来对服务做重定向（LVS）。

七层交换：通常指的是反向代理（proxy），例如：squid。

LVS：Linux Virtual Server类似于iptables的架构，在内核中有一段代码用于实时监听数据包来源的请求，当数据包到达端口时做一次重定向。

这一系列的工作必须在内核中实现。

在内核中实现数据包请求处理的代码叫做ipvs。

ipvs仅仅提供了功能框架，还需要自己手动定义是数据对哪个服务的请求，而这种定义需要通过写规则来实现，写规则的工具就称为ipvsadm。

应用场景高吞吐量（higher throughput）冗余（redundancy）适应性（adaptability）LVS负载均衡架构Virtual IP（VIP）address：Director用来向客户端提供服务的IP地址Real IP （RIP） address：集群节点（后台真正提供服务的服务器）所使用的IP地址Director's IP (DIP) address：Director用来和D/RIP 进行联系的地址Client computer's IP (CIP) address：公网IP，客户端使用的IP。

Linux负载均衡软件LVS概念...

Linux负载均衡软件LVS（概念篇）一、 LVS简介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自由软件项目，它的官方站点是。

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时必须要重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核以后，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。

LVS自从1998年开始，发展到现在已经是一个比较成熟的技术项目了。

可以利用LVS技术实现高可伸缩的、高可用的网络服务，例如WWW服务、Cache服务、DNS服务、FTP服务、MAIL服务、视频/音频点播服务等等，有许多比较著名网站和组织都在使用LVS架设的集群系统，例如：Linux的门户网站（）、向RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司（）、全球最大的开源网站（）等。

二、 LVS体系结构使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成：最前端的负载均衡层，用Load Balancer 表示，中间的服务器群组层，用Server Array表示，最底端的数据共享存储层，用Shared Storage表示，在用户看来，所有的内部应用都是透明的，用户只是在使用一个虚拟服务器提供的高性能服务。

LVS体系结构如图1所示：图1 LVS的体系结构下面对LVS的各个组成部分进行详细介绍：Load Balancer层：位于整个集群系统的最前端，有一台或者多台负载调度器（Director Server）组成，LVS模块就安装在Director Server上，而Director的主要作用类似于一个路由器，它含有完成LVS功能所设定的路由表，通过这些路由表把用户的请求分发给Server Array层的应用服务器（Real Server）上。

LVS负载均衡原理和算法详解

LVS负载均衡原理和算法详解LVS负载均衡原理和算法详解Internet的快速增长使多媒体⽹络服务器⾯对的访问数量快速增加，服务器需要具备提供⼤量并发访问服务的能⼒，因此对于⼤负载的服务器来讲，CPU、I/O处理能⼒很快会成为瓶颈。

由于单台服务器的性能总是有限的，简单的提⾼硬件性能并不能真正解决这个问题。

为此，必须采⽤多服务器和负载均衡技术才能满⾜⼤量并发访问的需要。

Linux 虚拟服务器(Linux Virtual Servers,LVS) 使⽤负载均衡技术将多台服务器组成⼀个虚拟服务器。

它为适应快速增长的⽹络访问需求提供了⼀个负载能⼒易于扩展，⽽价格低廉的解决⽅案。

LVS是⼀个开源的软件，可以实现LINUX平台下的简单负载均衡。

LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思是Linux虚拟服务器。

在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最⾼的。

在已有的IP负载均衡技术中有通过⽹络地址转换（Network Address Translation）将⼀组服务器构成⼀个⾼性能的、⾼可⽤的虚拟服务器，我们称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation），⼤多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使⽤此⽅法，如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和 Alteon的ACEDirector。

在分析VS/NAT的缺点和⽹络服务的⾮对称性的基础上，通过IP隧道实现虚拟服务器的⽅法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和通过直接路由实现虚拟服务器的⽅法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），它们可以极⼤地提⾼系统的伸缩性。

所以，IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术，它们的⼤致原理如下。

1,Virtual Server via Network Address Translation（VS/NAT）通过⽹络地址转换，调度器重写请求报⽂的⽬标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；真实服务器的响应报⽂通过调度器时，报⽂的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程2,Virtual Server via Direct Routing（VS/DR）VS/DR通过改写请求报⽂的MAC地址，将请求发送到真实服务器，⽽真实服务器将响应直接返回给客户。

使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解

使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解负载均衡集群是load balance 集群的简写，翻译成中文就是负载均衡集群。

常用的负载均衡开源软件有nginx、lvs、haproxy，商业的硬件负载均衡设备F5、Netscale。

这里主要是学习LVS 并对其进行了详细的总结记录。

一、负载均衡LVS基本介绍LB集群的架构和原理很简单，就是当用户的请求过来时，会直接分发到Director Server上，然后它把用户的请求根据设置好的调度算法，智能均衡地分发到后端真正服务器(real server)上。

为了避免不同机器上用户请求得到的数据不一样，需要用到了共享存储，这样保证所有用户请求的数据是一样的。

LVS是Linux Virtual Server 的简称，也就是Linux虚拟服务器。

这是一个由章文嵩博士发起的一个开源项目，它的官方网站是现在LVS 已经是Linux 内核标准的一部分。

使用LVS 可以达到的技术目标是：通过LVS 达到的负载均衡技术和Linux 操作系统实现一个高性能高可用的Linux 服务器集群，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性能。

LVS 是一个实现负载均衡集群的开源软件项目，LVS架构从逻辑上可分为调度层、Server集群层和共享存储。

二、LVS的基本工作原理1.当用户向负载均衡调度器（Director Server）发起请求，调度器将请求发往至内核空间2.PREROUTING链首先会接收到用户请求，判断目标IP确定是本机IP，将数据包发往INPUT链3.IPVS是工作在INPUT链上的，当用户请求到达INPUT时，IPVS会将用户请求和自己已定义好的集群服务进行比对，如果用户请求的就是定义的集群服务，那么此时IPVS会强行修改数据包里的目标IP地址及端口，并将新的数据包发往POSTROUTING链4.POSTROUTING链接收数据包后发现目标IP地址刚好是自己的后端服务器，那么此时通过选路，将数据包最终发送给后端的服务器三、LVS的组成LVS 由2部分程序组成，包括ipvs 和ipvsadm。

lvs负载均衡策略

lvs负载均衡策略LVS负载均衡策略负载均衡是指将网络流量均匀地分发到多个服务器上，以提高系统的性能、可靠性和可扩展性。

而LVS（Linux Virtual Server）作为一种开源的负载均衡方案，提供了多种策略来实现负载均衡的功能。

LVS负载均衡策略主要包括四种：轮询调度、加权轮询调度、最少连接调度和源地址散列调度。

它们各自具有不同的特点和适用场景，下面将逐一介绍。

1. 轮询调度轮询调度是LVS中最基本的负载均衡策略之一，它将网络请求按照顺序依次分发给每个服务器。

当请求量相对均衡时，轮询调度可以保证每个服务器都能平均分担负载，但当服务器性能不一致或者请求量差异较大时，轮询调度无法实现真正的负载均衡。

2. 加权轮询调度加权轮询调度在轮询调度的基础上引入了权重的概念。

每个服务器都被赋予一个权重值，权重越高的服务器可以处理更多的请求。

通过合理设置权重，可以根据服务器的性能和负载情况来分配请求，实现更精细的负载均衡。

3. 最少连接调度最少连接调度是根据服务器当前的连接数来分配请求的策略。

当服务器的连接数越少，说明其负载较轻，可以处理更多的请求。

最少连接调度可以动态地将请求分发给连接数最少的服务器，从而实现负载均衡。

这种策略适用于长连接场景，如HTTP持久连接、数据库连接等。

4. 源地址散列调度源地址散列调度是根据请求的源IP地址来进行散列计算，并将计算结果作为分发请求的依据。

对于相同的源IP地址，LVS会将其请求分发到同一个服务器上，这样可以保证来自同一客户端的请求都被发送到同一个服务器，避免了一些应用场景下的问题，如会话保持等。

除了以上四种常见的负载均衡策略之外，LVS还支持自定义调度策略。

用户可以根据自己的需求编写调度算法，并将其加载到LVS中进行使用。

在实际应用中，不同的负载均衡策略适用于不同的场景。

例如，轮询调度适用于请求量相对均衡、服务器性能相似的情况；加权轮询调度适用于服务器性能差异较大的场景；最少连接调度适用于长连接场景；源地址散列调度适用于需要会话保持的应用场景。

使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解

原理介绍2
如上图。FULLNAT模式对入报文做了DNAT+SNAT，即将报文的目的地址改为RS的地址，源地址改为LVS设备地址；RS上不需要配置路由策略，出报文到了LVS设备上后做 SNAT+DNAT，即将报文的源地址改为LVS设备上的地址，目的地址改为真实的用户地址。
LVS FULLNAT类型特性
ipvsadm：用户空间的命令行工具，规则管理器，用于管理集群服务及RealServer ipvs：工作于内核空间的netfilter的INPUT钩子之上的框架
LVS集群类型中的术语
Director：负载均衡器,也称VS(Virtual Server) RS:真实服务器(RealServer) CIP：客户端IP(Client IP) VIP: Client所请求的，提供虚拟服务的IP，可以用Keepalive做高可用 DIP:在Director实现与RS通信的IP RIP:RealServer IP
1.VIP是公网地址,RIP和DIP是私网地址,且通常不在同一IP网络,因此,RIP的网关一般不会指向DIP 2.RS收到的请求报文源地址是DIP,因此只需响应给DIP, Dirctor收到RS的回复报文后将其发往Client 3.请求和响应报文都经由Dirctor 4.支持端口映射
三、LVS调度方法(Scheduler)
2.2 LVS/DR(Direct Routing直接路由) 通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在的接口的MAC,目标MAC是挑选出的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, 请求报文经过Dirctor但响应报文不再经过Dirctor
二、LVS集群的类型
LVS转发模式有四种： lvs-nat: 修改请求报文的目标IP lvs-dr: 操纵封闭新的MAC地址 lvs-tun: 在原请求IP报文之外新加一个IP首部 lvs-fullnat: 修改请求报文的源和目标IP

集群之负载均衡集群(LVS)

集群（一）之负载均衡集群（LVS）ipvsadm（1.0版本）定义这是一个由国人主持的项目。

它是一个负载均衡/高可用性集群，主要针对大业务量的网络应用（如新闻服务、网上银行、电子商务等）。

LVS是建立在一个主控服务器(通常为双机)（director）及若干真实服务器（real-server）所组成的集群之上。

real-server负责实际提供服务，主控服务器根据指定的调度算法对real-server进行控制。

而集群的结构对于用户来说是透明的，客户端只与单个的IP（集群系统的虚拟IP）进行通信，也就是说从客户端的视角来看，这里只存在单个服务器。

Real-server可以提供众多服务，如ftp, http, dns, telnet, nntp, smtp 等。

主控服务器负责对Real-Server进行控制。

客户端在向LVS发出服务请求时，主控服务器（Director）会通过特定的调度算法来指定由某个Real-Server来应答请求，而客户端只与Load Balancer的IP（即虚拟IP，VIP）进行通信.客户端发出服务请求→主控服务器接受请求→指定某个real-server来应答请求（之间的通讯是通过虚拟IP来进行传递）二、集群采用三层结构一般来说，LVS集群采用三层结构，其主要组成部分为：A、负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求按照一定的算法分发到下一层不同的服务器进行处理，自己本身不做具体业务的处理。

而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。

这是LVS的核心部分，另外该层还可用监控下一层的状态，如果下一层的某台服务器不能正常工作了，它会自动把其剔除，恢复后又可用加上。

该层由一台或者几台Director Server组成。

B、服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

lvs负载均衡原理

lvs负载均衡原理
LVS(LinuxVirtualServer)负载均衡是一种在Linux操作系统上
实现的负载均衡技术。

它通过将网络流量分发到不同的服务器上实现负载均衡，从而提高系统的可用性和性能。

LVS 负载均衡系统由三个主要组件组成：调度器、服务器池和客户端。

调度器是 LVS 系统的核心组件，它接收客户端请求并将请求分
配给服务器池中的一台服务器。

调度器支持多种负载均衡算法，包括轮询、IP 地址散列和最少连接数等。

服务器池是一组服务器，这些服务器共享相同的服务，并与调度器通信以接收请求。

服务器池可以包括物理服务器和虚拟服务器。

客户端是向 LVS 系统发送请求的终端设备，如计算机、手机或
其他设备。

客户端通过 DNS 解析获取 LVS 负载均衡系统的 IP 地址，并将请求发送到该 IP 地址。

LVS 负载均衡系统的工作原理是将来自客户端的请求发送到调
度器，调度器根据负载均衡算法将请求分配给服务器池中的一台服务器，然后将响应发送回客户端。

客户端不知道响应来自哪个服务器，因为调度器会自动处理这些细节。

如果服务器出现故障或离线，调度器会自动将请求分配给其他可用服务器。

总之，LVS 负载均衡使用调度器将网络流量分配给服务器池中的服务器，以确保系统的可用性和性能。

它是一种可靠的负载均衡解决方案，可用于满足不同领域的需求。

lvs负载均衡策略

lvs负载均衡策略LVS负载均衡策略负载均衡（Load Balancing）是指通过将请求分发到多个服务器上，以达到提高系统性能、增加系统可用性和可扩展性的目的。

在网络应用中，负载均衡是必不可少的一项技术，而LVS（Linux Virtual Server）作为一种开源的负载均衡解决方案，在众多的负载均衡策略中，具有广泛的应用和不同的策略选择。

LVS负载均衡策略根据应用场景和需求的不同，可以选择不同的算法来实现。

下面将介绍几种常见的LVS负载均衡策略。

1. 轮询算法（Round Robin）轮询算法是最常见的一种负载均衡算法，它将请求依次分发到每个服务器上，实现了请求的平均分配。

当服务器负载不均时，轮询算法可以使得每个服务器接收到的请求数相对均衡，但无法根据服务器的性能动态调整请求的分发。

2. 加权轮询算法（Weighted Round Robin）加权轮询算法是在轮询算法的基础上进行改进的一种负载均衡算法。

通过为每个服务器设置不同的权重，可以根据服务器的性能和负载情况动态调整请求的分发。

权重越高的服务器将接收到更多的请求，从而实现了负载均衡。

3. 最小连接数算法（Least Connection）最小连接数算法是一种动态调度算法，它根据服务器的连接数来决定请求的分发。

通过监测服务器的连接数，将请求发送到连接数最少的服务器上，以实现请求的平衡分配。

最小连接数算法适用于长连接的应用场景，可以避免某些服务器因为连接数过多而造成性能下降。

4. IP哈希算法（IP Hash）IP哈希算法是根据客户端的IP地址计算哈希值，然后将请求发送到哈希值对应的服务器上。

这种算法可以保证同一个客户端的请求始终发送到同一个服务器上，可以解决一些需要保持会话状态的应用场景。

5. 最少响应时间算法（Least Response Time）最少响应时间算法是根据服务器的响应时间来决定请求的分发。

通过监测服务器的响应时间，将请求发送到响应时间最短的服务器上，以提高系统的响应速度和用户体验。

Linux--LVS负载均衡群集

Linux--LVS负载均衡群集LVS负载均衡群集⼀、企业群集应⽤概述1. 群集的含义群集，Cluster，也可称为集群，是由多台主机构成，但对外只表现为⼀个整体，只提供⼀个访问⼊⼝（域名或IP地址），相当于⼀台⼤型计算机。

2. 企业应⽤中的问题互联⽹应⽤中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越⾼，单台服务器已经⽆法满⾜负载均衡及⾼可⽤的要求。

3. 解决⽅法1. 使⽤借个昂贵的⼩型机、⼤型机2. 使⽤多台相对廉价的普通服务器构建服务群集通过整合多台服务器，使⽤LVS来达到服务器的⾼可⽤和负载均衡，并以同⼀个IP地址对外提供相同的服务。

在企业中常⽤的⼀种群集——LVS（Linux Virtual Server，Linux虚拟服务器）4. 企业群集的分类根据群集所针对的⽬标差异，可分为三种类型：（1）负载均衡群集（Load Balance Cluster）提⾼应⽤系统的响应能⼒、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为⽬标，获得⾼并发、⾼负载（LB）的整体性能。

LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，将来⾃客户机的访问请求分担给多个服务器节点，从⽽缓解整个系统的负载压⼒。

例如，"DNS轮询"、"反向代理"等。

（2）⾼可⽤群集（High Availability Cluster）提⾼应⽤系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为⽬标，确保服务的连续性，达到⾼可⽤（HA）的容错效果。

HA的⼯作⽅式包括双⼯和主从两种模式，双⼯即所有节点同时在线，主从则只有主节点在线，但当出现故障时从节点能⾃动切换为主节点。

例如，"故障切换"、"双机热备"等。

（3）⾼性能运算群集（High Performance Computer Cluster）以提⾼应⽤系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能⼒为⽬标，获得相当于⼤型、超级计算机的⾼性能运算（HPC）能⼒。