LVS实现网络负载均衡实例精讲
LVS keepalived负载均衡高可用 配置安装大全
LVS+Keepalived实现高可用集群一、基础介绍 (2)二、搭建配置LVS-NA T模式 (2)三、搭建配置LVS-DR模式 (4)四、另外一种脚本方式实现上面LVS-DR模式 (6)五、keepalived + LVS(DR模式) 高可用 (8)六、Keepalived 配置文件详细介绍 (11)一、基础介绍(一)根据业务目标分成三类：High Availability 高可用Load Balancing 负载均衡High Performance 高性能(二)实现集群产品：HA类：rhcs、heartbeat、keepalivedLB类：haproxy、lvs、nginx、f5、piranhaHPC类：/index/downfile/infor_id/42(三)LVS 负载均衡有三种模式：LVS-DR模式（direct router）直接路由模式进必须经过分发器，出就直接出LVS-NAT模式（network address translation）进出必须都经过分发器LVS-TUN模式（ip tunneling）IP隧道模式服务器可以放到全国各地二、搭建配置LVS-NAT模式1 、服务器IP规划：DR服务器添加一张网卡eth1，一个网卡做DIP，一个网口做VIP。
设置DIP、VIP IP地址:DIP的eth1和所有RIP相连同一个网段CIP和DIP的eth0(Vip)相连同一个网段Vip eth0 192.168.50.200Dip eth1 192.168.58.4客户机IP：Cip 192.168.50.32台真实服务器IP：Rip1 192.168.58.2Rip2 192.168.58.32 、R ealServer1配置：mount /dev/xvdd /media/vi /var/www/html/index.html写入：this is realserver1启动httpdvi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0设置RIP,子网掩码必须设置成DIPIPADDR=192.168.58.2NETMASK=255.255.255.0GA TEWAY=192.168.58.43 、R ealServer2 配置：vi /var/www/html/index.html写入：this is realserver2启动httpdvi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0设置RIP，子网掩码必须设置成DIPIPADDR=192.168.58.3NETMASK=255.255.255.0GA TEWAY=192.168.58.44 、在DR服务器上做以下设置：开启IP数据包转发vi /etc/sysctl.confnet.ipv4.ip_forward = 0 ##0改成1 ,此步很重要查看是否开启：sysctl -p5 、安装LVS服务：ipvsadmyum -y install ipvsadmlsmod |grep ip_vsTurbolinux系统没有带rpm包，必须下载源码安装：#ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-164.el5-x86_64/ /usr/src/linux##如果不做连接，编译时会包错#tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz#cd ipvsadm-1.24#make && make install运行下ipvsadm ，就加到ip_vs模块到内核了lsmod | grep ip 可以看到有ip_vs模块了6 、配置DR服务器,添加虚拟服务ipvsadm -L -n 查询信息ipvsadm -A -t 192.168.50.200:80 -s rr #添加集群服务、调度算法，rr为调度算法ipvsadm -a -t 192.168.50.200:80 -r 192.168.58.2 -m -w 1 # -m代表net模式，-w代表权重ipvsadm -a -t 192.168.50.200:80 -r 192.168.58.3 -m -w 2ipvsadm -L -n 再次查看是就有了realserverservice ipvsadm save 保存配置iptables -L 关闭或者清空防火墙watch -n 1 'ipvsadm -L -n' 查看访问记录的数显示如下：-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 192.168.50.200:80 rr-> 192.168.58.2:80 Masq 1 0 13-> 192.168.58.3:80 Masq 2 0 12ActiveConn是活动连接数,也就是tcp连接状态的ESTABLISHED;InActConn是指除了ESTABLISHED以外的,所有的其它状态的tcp连接.7 、测试：http://192.168.58.200配完后若想修改算法：ipvsadm -E -t 192.168.58.200:80 -s wlc修改Rip的权重：ipvsadm -e -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.2 -m -w 1ipvsadm -e -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.3 -m -w 5三、搭建配置LVS-DR模式lo:1 回应客户端，lo:1上的IP跟机器有关，跟网卡没有关系arp_announce 对网络接口上本地IP地址发出的ARP回应作出相应级别的限制arp_ignore 定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的请求一、3台服务器IP配置规划：DIP：eth0:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.3/24 (DIP)RIP1 lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.4/24RIP2 lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.5/24 .................................................................RIP n lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.N/24二、每台realserver都加上下面四个步骤配置：1 、配置每台rip的IP、http,web页面2 、关闭每台rip服务器的ARP广播：echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce3 、配置VIPifconfig lo:1 192.168.58.200 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.58.200 up4 、配置网关route add -host 192.168.58.200 dev lo:1三、DR上的配置（DR模式下Dip不用开启转发）：1 、配置DIP，在eth0上添加一个子VIP接口：添加VIP：ifconfig eth0:1 192.168.58.200 broadcast 192.168.58.200 netmask 255.255.255.255 up2 、配置网关：route add -host 192.168.58.200 dev eth0:1route -n3 、安装ipvsadm(方法见文档上面）yum -y install ipvsadmlsmod |grep ip_vs4 、配置LVS集群：ipvsadm -A -t 192.168.58.200:80 -s rr #添加集群服务、调度算法，rr为调度算法ipvsadm -a -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.3 -g -w 1 # -g代表DR模式，-w代表权重ipvsadm -a -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.2 -g -w 2service ipvsadm saveipvsadm -L -n 查看信息四、测试：http://192.168.58.200四、另外一种脚本方式实现上面LVS-DR模式IP规划：Dip eth0 192.168.58.139VIP：192.168.58.200RIP1：192.168.58.2RIP2：192.168.58.31 、D R服务器上安装ipvsadm#yum -y install ipvsadm#lsmod | grep ip_vs 查看没有输出#modprobe ip_vs 安装即可2 、配置DIP服务器、LVS这里也是个写脚本为了方便vim /etc/init.d/lvsdr#!/bin/bash#lvs of DRVIP=192.168.58.200RIP1=192.168.58.2RIP2=192.168.58.3case "$1" instart)echo "start lvs of DR"/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.0 up echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward/sbin/iptables -C/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g/sbin/ipvsadm;;stop)echo "stop lvs of DR"echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward/sbin/ipvsadm -C/sbin/ifconfig eth0:0 down;;*)echo "Usage :$0 {start|stop}"exit1esacexit 0#chmod o+x /etc/init.d/lvsdr启动脚本：#service lvsdr start3 、2台RIP服务器都配置这里我们也都可以写成脚本开启2台RIP的httpd服务。
LVS_负载调度算法
LVS的负载调度算法在内核中的连接调度算法上，IPVS已实现了以下八种调度算法：1、rr 轮叫调度（Round-Robin Scheduling）轮叫调度（Round Robin Scheduling）算法就是以轮叫的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。
算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，不管服务器上实际的连接数和系统负载，所以它是一种无状态调度。
2、wrr 加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling）加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling）算法可以解决服务器间性能不一的情况，它用相应的权值表示服务器的处理性能，服务器的缺省权值为1。
假设服务器A的权值为1，B的权值为2，则表示服务器B的处理性能是A的两倍。
加权轮叫调度算法是按权值的高低和轮叫方式分配请求到各服务器。
权值高的服务器先收到的连接，权值高的服务器比权值低的服务器处理更多的连接，相同权值的服务器处理相同数目的连接数。
3、lc 最小连接调度（Least-Connection Scheduling）最小连接调度（Least-Connection Scheduling）算法是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器。
最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。
调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目，当一个请求被调度到某台服务器，其连接数加1；当连接中止或超时，其连接数减一。
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。
4、wlc 加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling）加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling）算法是最小连接调度的超集，各个服务器用相应的权值表示其处理性能。
负载均衡--LVS+Keepalived
利用LVS+Keepalived 实现高性能高可用负载均衡作者：NetSeek 网站: 背景:随着你的网站业务量的增长你网站的服务器压力越来越大？需要负载均衡方案！商业的硬件如F5又太贵，你们又是创业型互联公司如何有效节约成本，节省不必要的浪费？同时实现商业硬件一样的高性能高可用的功能？有什么好的负载均衡可伸张可扩展的方案吗？答案是肯定的！有！我们利用LVS+Keepalived基于完整开源软件的架构可以为你提供一个负载均衡及高可用的服务器。
一．L VS+Keepalived 介绍1.LVSLVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。
本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。
目前有三种IP负载均衡技术（VS/NA T、VS/TUN和VS/DR）；八种调度算法（rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh）。
2.KeepalviedKeepalived在这里主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现二. 网站负载均衡拓朴图.IP信息列表：名称IPLVS-DR-Master 61.164.122.6LVS-DR-BACKUP 61.164.122.7LVS-DR-VIP 61.164.122.8WEB1-Realserver 61.164.122.9WEB2-Realserver 61.164.122.10GateWay 61.164.122.1三. 安装LVS和Keepalvied软件包1. 下载相关软件包#mkdir /usr/local/src/lvs#cd /usr/local/src/lvs#wget /software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz #wget /software/keepalived-1.1.15.tar.gz2. 安装LVS和Keepalived#lsmod |grep ip_vs#uname -r2.6.18-53.el5PAE#ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5PAE-i686/ /usr/src/linux#tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz#cd ipvsadm-1.24#make && make install#find / -name ipvsadm # 查看ipvsadm的位置#tar zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz#cd keepalived-1.1.15#./configure && make && make install#find / -name keepalived # 查看keepalived位置#cp /usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/#cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/#mkdir /etc/keepalived#cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/#cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/#service keepalived start|stop #做成系统启动服务方便管理.四. 配置LVS实现负载均衡1．LVS-DR，配置LVS脚本实现负载均衡#vi /usr/local/sbin/lvs-dr.sh#!/bin/bash# description: start LVS of DirectorServer#Written by :NetSeek GW=61.164.122.1# website director vip.SNS_VIP=61.164.122.8SNS_RIP1=61.164.122.9SNS_RIP2=61.164.122.10./etc/rc.d/init.d/functionslogger $0 called with $1case "$1" instart)# set squid vip/sbin/ipvsadm --set 30 5 60/sbin/ifconfig eth0:0 $SNS_VIP broadcast $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP up/sbin/route add -host $SNS_VIP dev eth0:0/sbin/ipvsadm -A -t $SNS_VIP:80 -s wrr -p 3/sbin/ipvsadm -a -t $SNS_VIP:80 -r $SNS_RIP1:80 -g -w 1/sbin/ipvsadm -a -t $SNS_VIP:80 -r $SNS_RIP2:80 -g -w 1touch /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1;;stop)/sbin/ipvsadm -C/sbin/ipvsadm -Zifconfig eth0:0 downifconfig eth0:1 downroute del $SNS_VIProute del $SS_VIPrm -rf /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1echo "ipvsadm stoped";;status)if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];thenecho "ipvsadm stoped"exit 1elseecho "ipvsadm OK"fi;;*)echo "Usage: $0 {start|stop|status}"exit 1esacexit 02．配置Realserver脚本.#vi /usr/local/sbin/realserver.sh#!/bin/bash# description: Config realserver lo and apply noarp#Written by :NetSeek SNS_VIP=61.164.122.8. /etc/rc.d/init.d/functionscase "$1" instart)ifconfig lo:0 $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP/sbin/route add -host $SNS_VIP dev lo:0echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announcesysctl -p >/dev/null 2>&1echo "RealServer Start OK";;stop)ifconfig lo:0 downroute del $SNS_VIP >/dev/null 2>&1echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho "RealServer Stoped";;*)echo "Usage: $0 {start|stop}"exit 1esacexit 0或者采用secondary ip address方式配置# vi /etc/sysctl.confnet.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2#sysctl –p#ip addr add 61.164.122.8/32 dev lo#ip add list 查看是否绑定3. 启动lvs-dr脚本和realserver启本，在DR上可以查看LVS当前状态:#watch ipvsadm –ln五．利用Keepalvied实现负载均衡和和高可用性1.配置在主负载均衡服务器上配置keepalived.conf#vi /etc/keepalived/keepalived.conf! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {cnseek@# failover@firewall.loc# sysadmin@firewall.loc}notification_email_from sns-lvs@smtp_server 127.0.0.1# smtp_connect_timeout 30router_id LVS_DEVEL}# 20081013 written by :netseek# VIP1vrrp_instance VI_1 {state MASTER #备份服务器上将MASTER改为BACKUP interface eth0virtual_router_id 51priority 100 # 备份服务上将100改为99advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {61.164.122.8#(如果有多个VIP，继续换行填写.)}}virtual_server 61.164.122.8 80 {delay_loop 6 #(每隔10秒查询realserver状态)lb_algo wrr #(lvs 算法)lb_kind DR #(Direct Route)persistence_timeout 60 #(同一IP的连接60秒内被分配到同一台realserver) protocol TCP #(用TCP协议检查realserver状态)real_server 61.164.122.9 80 {weight 3 #(权重)TCP_CHECK {connect_timeout 10 #(10秒无响应超时)nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 80}}real_server 61.164.122.10 80 {weight 3TCP_CHECK {connect_timeout 10nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 80}}}2. BACKUP服务器同上配置，先安装lvs再按装keepalived,仍后配置/etc/keepalived/keepalived.conf，只需将红色标示的部分改一下即可.3. vi /etc/rc.local#/usr/local/sbin/lvs-dr.sh 将lvs-dr.sh这个脚本注释掉。
基于LVS集群负载均衡算法改进与实现
基于LVS集群负载均衡算法的改进与实现摘要：随着计算机应用的越来越广泛、越来越深入，人们对计算机性能的要求也越来越高，而一般的计算机单机不具备处理大量数据及数据流量的能力，实际证明,如果单靠提高计算机硬件的性能，那么也难以提高整个计算机系统的性能。
解决的办法之一，就是采用并行处理技术，构建“超级”计算机系统。
计算机集群系统是目前实现并行运算，提高计算机系统性能的有效途径。
该系统是由两台以上的单机通过网络连接构成，通过某种方式使集群内部机器按某一设定法则一起协同工作，对用户提供全时的可靠服务，提高了系统的整体性能。
lvs（linux virtual server）集群系统是具有代表性的计算机集群系统之一。
关键词：集群；lvs；负载均衡；动态反馈一、绪论在一些繁忙的场合，单凭一台计算机，哪怕是一台性能优良的服务器甚至是大型机，都已经难以满足人们对计算机性能要求日益增涨的需求，单靠提高单机系统中硬件配置以期提高计算机整体性能已很难达到目的。
开发和应用并行处理技术已成为计算机技术向高层次发展的必由之路。
为了解决这个问题，产生了以并行计算为基础的集群技术，用户采用一组由多机组成的集群（cluster）来代替单一的机器，满足对计算机高性能的需求，取得了预期的效果。
计算机集群可以将多台计算机连接起来协同运作以对用户提供各种服务，比如apache、ftp、mail等。
二、计算机集群及负载均衡（一）计算机集群系统的体系结构计算机集群的网络拓扑结构如图2-1所示：图2-1 计算机集群的网络拓扑结构（二）负载均衡的层次a基于客户端的负载均衡b应用服务器的负载均衡技术 c基于域名系统的负载均衡 d高层协议内容交换技术 e网络接入协议交换 f带均衡策略的服务器群集（三）计算机集群系统的主要特点a高可扩展性 b良好的可用性 c高性能 d高性价比 e好的可管理性 f对用户的透明性（四）衡量集群的重要指标a能用性 b可用性处 c理器和存储器 e磁盘阵列 f操作系统 g 通信网络 h可扩展性 i性价比 j地址转换。
lvs dr模式原理
lvs dr模式原理LVS DR模式原理。
LVS（Linux Virtual Server）是一种基于Linux系统的高性能、高可用的服务器集群架构，它可以实现负载均衡和高可用性服务。
LVS DR（Direct Routing）模式是LVS的一种工作模式，它通过网络地址转发技术实现负载均衡，本文将介绍LVS DR模式的原理及其工作流程。
LVS DR模式的原理。
LVS DR模式是通过在负载均衡器和后端服务器之间建立直接路由的方式来实现负载均衡。
在LVS DR模式中，负载均衡器和后端服务器在同一个局域网中，负载均衡器通过ARP协议欺骗客户端，使客户端认为负载均衡器的MAC地址就是后端服务器的MAC地址，从而实现数据包的直接路由。
工作流程。
1. 客户端向负载均衡器发送请求。
2. 负载均衡器接收到请求后，根据负载均衡算法选择一台后端服务器，并将请求转发给该后端服务器。
3. 后端服务器接收到请求后，处理并返回响应给客户端。
4. 后端服务器直接将响应返回给客户端，绕过负载均衡器。
优点。
LVS DR模式相比LVS NAT模式具有以下优点：1. 减少了负载均衡器的负担，提高了系统的整体性能。
2. 后端服务器直接与客户端通信，减少了数据包在负载均衡器和后端服务器之间的传输，降低了网络延迟。
3. 后端服务器可以直接获取客户端的真实IP地址，方便进行日志记录和统计分析。
注意事项。
在使用LVS DR模式时，需要注意以下事项：1. 负载均衡器和后端服务器必须在同一个局域网中，以保证直接路由的实现。
2. 负载均衡器需要支持ARP协议欺骗功能，以实现客户端对负载均衡器的请求转发。
3. 后端服务器需要关闭对负载均衡器的ARP响应，以避免ARP 包的冲突。
总结。
LVS DR模式通过直接路由的方式实现负载均衡，提高了系统的整体性能和可靠性。
在实际应用中，可以根据系统的需求选择合适的负载均衡模式，以达到最佳的性能和可用性。
结语。
本文介绍了LVS DR模式的原理及其工作流程，以及使用该模式时需要注意的事项。
LVS
群集概念的出现
• 人口大爆炸，男的比女的多3700万，都去 上网。于是服务器吃不消了，有人提出了 群集、云------概念。
解决之道
• Html语法URL重定向
– Location – 返回代码
• 早前的DNS的多个A记录 • 负载均衡产品
– F5硬件 – GSLB服务端应用负载均衡 从程序解决
– 通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling） – 通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），
• VS/DR可以极大地提高系统的伸缩性。 • VS/NAT、VS/TUN和技术是LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术。
开源解决之道
• 节约采购硬件成本、减少开发难度 • 基于开源应用软件的Modules解决之路
– apache mod_geoip mod_proxy_balancer mod_proxy_ajp – nginx GEO Module – tomcat sessions
• 1998年5月创立LVS
– 成为了Linux内核的一部分 效率高 – 真实运行的Web proxy集群系统
网站集群架构设版主 kns0124wh(百湖） 2009年6月20日 西安
• • • • •
清楚为什么会出现LVS LVS能够做到的 LVS实现方式 LVS需要High Availability LVS的应用延伸
互联网的发展
互联网用户
大型机
• Unix诞生于1969年 • 1987商业化的互联网诞生 • 1990年互联网的膨胀在继续
LVS Piranha
lvs 和 f5 实现原理
lvs 和f5 实现原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：随着互联网应用的不断发展和普及，网络负载均衡技术已经成为保障网站可用性和性能的重要手段。
在负载均衡技术中，LVS（Linux Virtual Server）和F5分别代表着开源和商业两种不同的实现方式，它们在原理和使用中有着不同的特点和优势。
本文将就LVS和F5的实现原理进行探讨与比较。
LVS（Linux Virtual Server）是一种基于Linux操作系统的负载均衡技术，它充分利用了Linux内核的功能和特性来实现高效的负载均衡。
LVS通常采用四层负载均衡的方式，即在传输层上进行负载均衡，它通过IP地址和端口号进行请求的转发，实现对后端服务器的负载均衡。
LVS的实现原理主要包括三个组件：调度器、数据包转发和后端服务器。
调度器是LVS的核心组件，它负责根据负载均衡策略来选择合适的后端服务器进行请求的转发。
LVS采用了多种不同的负载均衡算法，如轮询、加权轮询、源地址散列等，根据具体的业务需求和场景选择合适的负载均衡算法。
调度器会根据请求的特性和当前后端服务器的负载情况来选择合适的后端服务器，从而实现负载均衡。
数据包转发是LVS的另一个关键组件，它负责接收客户端的请求并将请求转发给选定的后端服务器。
数据包转发通常采用Linux内核的IPVS模块来实现，通过在内核空间进行数据包的处理和转发，从而提高负载均衡的效率和性能。
数据包转发还可以支持连接的持久化和会话的保持，以确保客户端的请求在整个会话过程中都能顺利访问到同一台后端服务器。
后端服务器是LVS的最终目的地，它负责接收转发过来的请求并响应客户端的请求。
LVS通常将后端服务器配置成一个服务器集群，通过多台服务器共同处理客户端的请求来提高网站的可用性和性能。
后端服务器可以根据具体的业务需求来配置，如多个应用服务器、数据库服务器、文件服务器等，以满足不同的业务需求。
与LVS相比，F5是一家领先的应用交付控制公司，其产品包括硬件负载均衡器、应用交付控制器等。
基于云自适应遗传算法的LVS负载均衡改进算法
ＧＵＯ ｎ ， ＡＮ Ｇ ｉｎ－ ａ ｇ Ｈｏ ｇ Ｗ Ｊａ Ｌｉｎ
负载为服务器节 点分配权值．
点． 是传 统调度算法 在分发请求 时未考 虑服务器节 但
点的负载 以及 系统整体 的均衡性 以致系统 出现 负载倾
１ 系统设计
改进算法 的思想是在 系统调用传统带权值参数的 调度算法（ ｃ ｗＬ 、ＷＲ Ｒ等） 运行时， 分别在负载均衡器 和 服 务 器 节 点 上 设 置 监 视 器 （ ｎ ｏ） 检 测 器 ｍｏ ｉ ｒ和 ｔ （ｅ ｃ ｒ ｄｔ ｔ ） ｅ ｏ ，如图 １ 所示．
参数计算 出服 务器节 点的负载，再采用云 自适应遗 传算法根据 负载为各服务器节 点分配权值，进而 实现改进算
法． 实验证 明，改进算法 比传 统算法提高约 １％的性能，可使系统有效地 实现动态负载均衡． ０ 关键词：负载均衡 ； ｉ ｘ虚拟服务器；负载反馈；服务器集群 ； ＬｍＬ 遗传算法；云模型
随着 网络 通信量 的快 速增长，服务器 负载 增长迅 猛 导致经 常超载 ，特别 是一 些流行 网站【．为 了解 决 ｌ 】 服务器超 载 问题，许 多公司采用服务器集群 来满足用 户 需求，客户 访 问集群 系统提供 的网络服 务就像访 问
一
ＷＬ （ ｅ ｈｅ ａｔ ｏ ｎ ｃ ｏ ） Ｃ ｗ ｉ ｔ ｌ ｓ ｃｎ ｅｔ ｎ算法【需要启动软件检 ｇ ｄｅ ． ｉ ９ 】 测服务器节 点在 压缩或解压缩等 功能上 的性 能，消耗 了服务器节 点资源．基于遗传算 法的负载均衡算法【 ｌ 需要 负载 均衡器 和服务器节 点定期通信，增加 了网络 压力．为提高 Ｌ ＶＳ系统性 能，本文改进了系统中带权
LVS原理详解配置文件参数详解
LVS原理详解配置文件参数详解LVS（Linux Virtual Server）是一种基于四层（TCP/UDP）和七层（HTTP/HTTPS）负载均衡技术，能够将网络流量按照一定的策略分发到多个真实服务器上，从而提高服务器的可用性和负载能力。
LVS的主要原理是通过网络地址转换（NAT）、数据包转发（DR）和IP隧道（TUN）三种方式实现负载均衡。
在LVS的配置文件中，有一些重要的参数需要进行详细的解释。
1. Virtual Server（虚拟服务器）参数：- VIP（Virtual IP）：虚拟服务器的IP地址。
当客户端请求访问这个VIP时，LVS会根据一定的策略将请求转发到后端真实服务器进行处理。
- Protocol（协议）：虚拟服务器所使用的协议类型，如TCP、UDP、HTTP等。
根据不同的协议，LVS的配置和行为会略有差异。
- Scheduler（调度算法）：LVS使用的负载均衡算法，常见的有轮询（Round Robin）、加权轮询（Weighted Round Robin）、最少连接（Least Connection）等。
2. Real Server（真实服务器）参数：- RIP（Real IP）：真实服务器的IP地址。
- RS_PORT（Real Server Port）：真实服务器上对外提供服务的端口号。
- RS_WEIGHT（Real Server Weight）：真实服务器的权重值。
通过权重值可以实现负载均衡的策略，权重越高的服务器会处理更多的请求。
3.LVS模式参数：- NAT模式（Network Address Translation）：LVS作为网络地址转换器，将客户端请求的源IP地址和目标IP地址进行转换，使得请求最终到达真实服务器。
- DR模式（Direct Routing）：LVS将客户端请求的目标IP地址更改为真实服务器的IP地址，并通过修改ARP映射表使得请求直接发送给真实服务器。
lvs工作原理
lvs工作原理
LVS（LinuxVirtualServer）是一种开源的负载均衡软件，其主要功能是将客户端的请求按照一定的规则分发给多个服务器进行处理，以实现高可用、高性能、高可扩展性的应用。
LVS的工作原理主要包括以下几个方面：
1. IP负载均衡
LVS通过在负载均衡器上设置虚拟IP（VIP），将客户端请求转发给后端的多个真实服务器。
这个过程中，LVS会根据一定的策略（如轮询、最少连接数等）选择一个可用的真实服务器进行请求转发。
2. 网络地址转换（NAT）
在NAT模式下，LVS会将客户端请求的源IP地址和端口号替换成负载均衡器的IP地址和端口号，再将请求转发给真实服务器进行处理。
这种方式比较适用于应对客户端IP地址变动的情况。
3. 直接路由（DR）
在DR模式下，LVS会将客户端请求的目标IP地址和端口号保持不变，直接将请求转发给真实服务器进行处理。
这种方式比较适用于高并发的场景，可以减轻负载均衡器的负载压力。
4. 表决调度
表决调度是LVS的一种高可用机制，即将多个负载均衡器组成一个集群，通过基于心跳检测的机制，选择一台具有最高优先级的负载均衡器作为主节点，负责处理客户端请求。
如果主节点发生故障，其他节点会自动接管主节点的工作，从而实现高可用。
总的来说，LVS的工作原理可以简单归纳为将客户端请求分发给多个真实服务器进行处理，并通过一些高可用机制保证系统的可用性和稳定性。
lvs的工作原理
lvs的工作原理
lvs（Linux Virtual Server）是一种基于Linux内核的高性能、
高可用性的负载均衡技术。
其工作原理如下：
1. LVS通过网络地址转换（NAT）或直接路由（DR）技术将
前端客户端的请求通过虚拟IP（VIP）转发到后端的真实服务
器（RS）上。
2. 当客户端发起连接请求时，请求首先达到负载均衡调度器（Load Balancer），负载均衡调度器根据预设的策略（如轮询、加权轮询、最小连接数等）选择一个合适的RS来处理请求。
3. 负载均衡调度器将请求转发给选中的RS，并进行地址转换
或直接路由，使得客户端认为与VIP直接通信。
4. 后端的真实服务器接收到请求后，处理请求并将响应返回给负载均衡调度器。
5. 负载均衡调度器将响应返回给客户端，完成整个请求-响应
过程。
6. LVS实时监控后端RS的可用性，若某台RS发生故障，则
负载均衡调度器会自动将该RS从可选服务器列表中剔除，并
将新的请求转发给其他可用的RS，确保系统的高可用性。
7. 对于复杂的应用场景，LVS可与其他网络服务协同工作，
如与防火墙（iptables）结合起来实现安全访问控制。
总之，LVS通过将客户端请求转发给多台后端服务器，实现负载均衡和高可用性，提升系统的性能和稳定性。
LVS的配置
（2）、选中要编辑的虚拟服务器，单击"EDIT"编辑其属性；编辑完成后单击"ACCEPT"保存 信息，如下图所示。
（3）在弹出的界面中填入以下信息 Name：定义虚拟服务器的名称。 Application port ：指定此目标应用服务的端口。 Protocol：目标应用服务的网络协议，TCP 或 UDP。 Virtual IP Address：定义目标应用所使用的虚拟 IP。
RHEL 5 LVS 的配置
在企业的 IT 集群应用中，最常用的架构除了高可用集群外，还有负载均衡集群 (Load Balancing)。 负载均衡集群可实现多台服务器或应用的流量均衡分配。 服务器集群对外部应 用及客户表现为一个虚拟的服务器， 集群内部各服务器平均地处理由外部应用及客户端所提 交的业务，实现服务器之间的负载均衡处理并提供灵活的可扩展性，当业务压力增大时，可 随时加入新的服务器以提高集群的整体性能。负载均衡集群特别适用于高并发的网络应用， 如网站、文件服务器、各种要求高并发的 Socket 处理等。通常负载均衡集群方案大多通过 专用的硬件--"负载均衡器"来实现， 但此类硬件产品往往价格昂贵。 目前在服务器领域千兆 网络已经非常普及，但是当前中档的百兆负载均衡器依然以动辄近十万元的高价， 使得不少 企业望而却步。 LVS(负载均衡软件，Linux Virtual Server) 项目的创始人是我国国防科技大学的章文 嵩博士，此项目也是当前已经加入到 Linux 内核中为数不多的由国人维护的开源项目之一。 随着此项目的不断发展， 功能的逐渐完善及性能的不断提高， 当前不少硬件负载均衡器就是 通过 Linux 内核结合 LVS 来实现的。 在网上有很多 LVS 方面的配置教程， 如果 LVS 负载均衡器只是单台的只需安装 LVS 服务 即可， 如果 LVS 服务器是多台一般需要 LVS+keepalived 或 heartbeat+ldirectord+lvs 来实 现 LVS 负载均衡器的热备和监控应用服务器的状态。 在 RHEL 5 系列的 RHCS 中所带的 LVS 能通过图形界面的配置来实现比 LVS+keepalived 或 heartbeat+ldirectord+lvs 更强大的功能，下面我们就以 RHEL 5 LVS 为例来讲解 LVS 的基 本配置。 实验拓扑图
LVS原理详解配置文件参数详解
LVS原理详解配置⽂件参数详解LVS原理详解LVS简介 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结构与⼯作原理⼀.LVS的结构 LVS由前端的负载均衡器(Load Balancer，LB)和后端的真实服务器(Real Server，RS)群组成。
RS间可通过局域⽹或⼴域⽹连接。
LVS的这种结构对⽤户是透明的，⽤户只能看见⼀台作为LB的虚拟服务器(Virtual Server)，⽽看不到提供服务的RS群。
当⽤户的请求发往虚拟服务器，LB根据设定的包转发策略和负载均衡调度算法将⽤户请求转发给RS。
RS再将⽤户请求结果返回给⽤户。
⼆.LVS内核模型1.当客户端的请求到达负载均衡器的内核空间时，⾸先会到达PREROUTING链。
2.当内核发现请求数据包的⽬的地址是本机时，将数据包送往INPUT链。
3.LVS由⽤户空间的ipvsadm和内核空间的IPVS组成，ipvsadm⽤来定义规则，IPVS利⽤ipvsadm定义的规则⼯作，IPVS⼯作在INPUT链上,当数据包到达INPUT链时，⾸先会被IPVS检查，如果数据包⾥⾯的⽬的地址及端⼝没有在规则⾥⾯，那么这条数据包将被放⾏⾄⽤户空间。
4.如果数据包⾥⾯的⽬的地址及端⼝在规则⾥⾯，那么这条数据报⽂将被修改⽬的地址为事先定义好的后端服务器，并送往POSTROUTING链。
5.最后经由POSTROUTING链发往后端服务器。
lvs dr模式原理
lvs dr模式原理LVS DR模式原理。
LVS（Linux Virtual Server）是一个开源的负载均衡软件，可以用来构建高可用、高性能的服务器集群。
LVS支持多种负载均衡调度算法，其中DR（Direct Routing）模式是其中一种常用的工作模式。
在LVS DR模式中，负载均衡器和后端真实服务器都在同一子网内，负载均衡器直接将客户端请求转发给后端真实服务器，而不修改IP数据包的目的地址。
这种模式下，后端真实服务器直接响应客户端请求，不需要经过负载均衡器的处理，因此可以提高系统的性能和吞吐量。
LVS DR模式的原理如下：1. 客户端发送请求。
客户端向负载均衡器发送请求，请求的目标是负载均衡器的虚拟IP地址。
2. 负载均衡器接收请求。
负载均衡器接收到客户端的请求后，根据预先设定的调度算法，选择一台后端真实服务器来处理该请求。
3. 负载均衡器修改目的MAC地址。
负载均衡器将请求数据包的目的MAC地址修改为被选中的后端真实服务器的MAC地址，然后将数据包发送到局域网中。
4. 后端真实服务器接收请求。
后端真实服务器接收到经过负载均衡器转发的请求数据包。
5. 后端真实服务器响应客户端。
后端真实服务器直接向客户端发送响应数据包，响应数据包的源IP地址是后端真实服务器的IP地址，而不是负载均衡器的虚拟IP地址。
通过以上原理的步骤，LVS DR模式实现了客户端请求的负载均衡和后端真实服务器的直接响应，整个过程中负载均衡器只是起到了转发请求的作用，而后端真实服务器直接与客户端进行通信，从而提高了系统的性能和吞吐量。
需要注意的是，在LVS DR模式下，负载均衡器和后端真实服务器必须在同一子网内，并且要求后端真实服务器能够接收到经过负载均衡器转发的请求数据包。
此外，负载均衡器需要对请求数据包进行目的MAC地址的修改，因此需要在内核中开启IP包转发功能。
总的来说，LVS DR模式是一种高性能、高可用的负载均衡模式，通过直接路由的方式实现了客户端请求的负载均衡和后端真实服务器的直接响应，适用于对性能和吞吐量要求较高的场景。
Linux中的LVS网络负载技术介绍
LVS集群中的IP负载均衡技术介绍NLB是Windows下网络负载平衡技术。
它可以保证几台win机器之间，通过配置后，利用广播或组播方式，使得虚拟ip地址同时均匀的分布在每台或者指定的几台win机器上，从而实服务器现网络负载。
相信这个大家都比较熟。
但我们今天讨论的是Linux下的情况。
问题就在于：Linux中有类似windows的nlb的技术吗？有又如何实现的呢？答案肯定是肯定的。
不但有，而且很多。
除了我们今天要讲的LVS外，还有LNLB、HAproxy、Pound等第三方Linux软件。
接下来我们来看一幅LVS虚拟服务拓扑图：这张图所展示的，内容很简单的：就是终端通过网络连接到一台平衡服务器上，然后平衡服务器将终端的连接，转发给LAN网或WAN网中服务器。
简单的1说，这就是LVS的基本原理。
LVS简单吧！在LVS项目中，把图中的前置平衡服务器称之为Director Server（DR），后置的实际服务器称之为Real Server （RS）。
看着这拓扑案例图，也许，大家很快就想到一个问题:DR机宕了怎么办？不就OVER了吗？是啊！这涉及到一个HA（High-Availability）高可用性问题。
要保证DR服务器的冗余安全，可采用Heartbeat建主备来解决此问题。
但HA 的问题，我们不打算在这里讨论。
另外一个问题也许你想到了，也许你还没留意到。
那就是重定向问题，如何保证Director Service能将来自同一个Client的请求发给同一个RealServer呢？LVS可通过服务Persistent参数来设置。
那问题是，“来自同一个客户”是基于IP的客户端还是基于浏览器客户端的Cookie呢？LVS 还有另一参数[-M netmask]。
所以说应该是基于源地址.它指出源地址的匹配方式。
-p900-M255.255.255.0就是掩码后网络地址相同的请求使用同一个模板。
***********************************************************************************关于MAN命令中对-P和-M参数的说明。
使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解
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
负载均衡实现原理
负载均衡实现原理负载均衡（Load Balancing）是指将网络流量、工作任务或计算机资源等均匀地分配到多个服务器或设备上，以提高系统的可用性、可扩展性和性能。
负载均衡是现代计算机网络体系结构中的重要组成部分，它能够使系统能够更加高效地处理大量并发请求。
本文将介绍负载均衡的实现原理。
负载均衡的实现原理可以分为两个方面：服务器选择算法和请求调度算法。
1.服务器选择算法服务器选择算法是负载均衡的核心算法之一，它用来决定将请求分发到哪个服务器上。
常见的服务器选择算法有以下几种：（1）轮询算法（Round Robin）：将请求依次分发到各个服务器上，保证每个服务器都能够接收到请求。
这种算法简单直观，但是无法考虑服务器的实际负载情况。
（2）随机算法（Random）：随机选择一个服务器来处理请求。
这种算法简单、容易实现，但是无法保证每个服务器被均匀分配。
（3）加权轮询算法（Weighted Round Robin）：给每个服务器分配一个权重值，权重越高的服务器处理的请求越多。
这种算法可以根据服务器的实际性能加权分配请求，提高资源利用率。
（4）最少连接数算法（Least Connections）：选择当前连接数最少的服务器来处理请求。
这种算法可以避免请求过载的服务器，提高系统的负载均衡能力。
（5）最短响应时间算法（Shortest Response Time）：选择响应时间最短的服务器来处理请求。
这种算法可以充分利用服务器的性能，提高系统的响应速度。
2.请求调度算法请求调度算法是负载均衡的另一个核心算法，它用来决定将请求分发给后端服务器的哪个具体资源。
常见的请求调度算法有以下几种：（1）基于URL的调度：根据请求的URL路径将请求分发给相应的服务器。
这种调度算法可以根据请求的特点有针对性地分配资源。
（2）基于IP的调度：根据请求的IP地址将请求分发给相应的服务器。
这种调度算法可以根据访问者的地理位置或域名解析结果来选择服务器，提高用户的访问体验。
LINUX集群LVS负载均衡配置
作者:潜小生 open.source.niche@LINUX 集群LVS 负载均衡配置基础基础原理篇原理篇原理篇：：LVS 是Linux Virtual Server 的缩写，意思是Linux 虚拟服务器。
负载均衡一般是指一群计算机的集合，通过一个虚拟ip 去根据某种算法，去不停分配到这集合的计算机当中，假如有 主机A 主机B 主机C 主机A 作为一个负载均衡机，主机B 和主机C 都是web 应用服务器，主机A 是负载均衡机，主机A 会虚拟一个IP 出来作为这个负载均衡的IP ，假定主机A 的IP 192.168.1.1 主机B 的IP 是192.168.10.2 主机C 的IP 192。
168.10.3 这个负载均衡虚拟IP 的192.168.1.10 就是访问这web 服务器的IP 地址 当外部来访问web 站点的时候，主机A(负载均衡机)会把这个虚拟IP 通过作为NAT 地址转换，分发主机A 和主机B ，采用一种算法，通常一般采用轮询的方式，当外部网络来访问时候，主机A(负载均衡机)首先任意分开给主机A ，有主机A 把页面访问给来至外部网络的访问，当有下一个来外部网络的访问，主机A(负载均衡机)在分发给主机B,按照这样的机制，一次分发给主机A,一次分发给主机B 。
LVS有三种负载均衡的模式，分别是VS/NAT（nat模式）VS/DR(路由模式) VS/TUN（隧道模式）介绍模式介绍VS/NAT模式这种模式当来访问这个网络的时候，负载均衡机会会通过NAT的转换分别分发给应用服务器A或应用服务器B。
应用服务器返回给来至外部的访问，要在次通过负载机访问给来至外部的访问。
这种模式通常是应用服务器是IP是私有IP地址，需要通过NAT地址来转换成公网IP地址。
返回给外部网络的不在通过这个负载均衡机出去，而且自己通过路由返回给外部网络，自己去查路由，去返回。
vs/tun模式介绍隧道模式，负载均衡机和集群集合的服务器和负载均衡虚拟出来IP不属于同一个网段，分别分布在不同网段，这时候我需要隧道模式，好比这个负载均衡机和这个集群集合的服务器建议一条用来专门用来负载均衡隧道，隧道模式首先外部网络访问时候，经负载均衡机来分发到应用服务器，应用服务器也是和路由模式一样的方式，自己路由出去返回结果给来至外部的访问，也不经在过负载均衡机出返回给来至外部网络的访问。
基于LVS的电子政务系统负载均衡技术应用研究
（ 总第 １ ３ ４期）
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭＡＴＩ ｏＮ ＆ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ １ ０ＮＳ
２ ０ １ ４
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ Ｓ ｕ ｍ ． Ｎ ｏ １ ３ ４ ）
基于 Ｌ ＶＳ的 电子政务系统 负载均衡技 术应用研 究
王 锋 （ 上 海大学计 算机 工程 与科 学学院， 上海 ２ ０ ０ ０ ７ ２ ）
只需要配置一个配置文件 ， 不需要再为 ｉ ｐ ｖ ｓ ａ ｄ ｍ 编写脚本， 而 且它对后端节点 的检测是基于通信协议 的，故障检测切换速
得更高性 能的运算速度和 Ｉ Ｏ通信能力。
２ Ｌ ＶＳ基 本原 理
Ｌ ＶＳ （ Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘＶ ｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ） 是 由中国的章文嵩博士开发 的一 款开源软件， 由于其具有 良好的可伸缩性、 可靠性而被广泛应用。
最重要的领域之一 。
３ 电子政 务 系统负载 均 衡技 术 的研究 与 实现
区电子政务 系统的网络拓 扑结构为 星型结构 ，网络 中心
某区 的电子政务系统 由三个部分组成 ： 覆盖全区 ８ ３ 个接 入单位的政务专网 （ Ｏ Ａ办公系统） 和多媒体信息交换平台 ， 主 要用 于处理机关各单位之间 的内部业务 ； 公众 信息资源网 （ 电 子政务网上建立 的门户 网站 ） ， 其为 公众提供政府 公告、 政务
现故障时 ，都能够在非常短 的时 间内将备份节点切换成新 的 活动节点 ， 从而保证服务的连续性 。
根 据 区政务 网的网络情况 ， 整 个负载均衡系统分 为 ３层， 最前面 的是高可用负载均衡层 ， 由两 台 Ｌ ＶＳ负载均衡服务器 组成 ， 一 台为主负载调度器 ， 另外一 台为备用负载调度器 ， 两 台服务器之间用心跳线连接 ， 当其 中一台负载调度器 失效 时， 另外一 台负载均衡器可以接 管主 负载调度器 的虚拟 Ｉ Ｐ 地址和 服务， 当中是实际服务器群层 ， 配置 了四台提供 Ｏ Ａ服务的ｗｅ ｂ 服务器 ， 最后 一层 是共享服务层， 这里使用 了 Ｓ Ａ Ｎ光纤 网络 ，
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真实服务器节点B GATEWAY：192.168.1.1 DNS：192.168.1.1
Demo 演示视频
问题
• 配置脚本问题
• DR节点成为单点故障源 • 无RealServer的监控状态检测 LVS需要High Availability
LVS需要High Availability
• LVS Piranha • LVS heartbeat ldirectord • LVS Keepalived
#VIP地址 #广播地址设置为VIP地址
• 编辑/etc/sysctl.conf 设置禁用arp net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
• /
高性能的调度器
• LVS集群采用IP负载均衡技术。调度器具有 很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同 的服务器上执行，结合健康检测功能调度 器自动屏蔽掉服务器的故障，结合High Availability技术从而将一组服务器构成一个 高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服 务器集群的结构对客户是透明的，而且无 需修改客户端和服务器端的程序。为此， 在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩 性、高可用性和易管理性。
• ipvsadm utility to administer the IP Virtual Server inside the Linux kernel
ipvsadm常用命令
• 增加调度服务
– ipvsadm -A -t 虚拟服务地址:服务端口 -s 调度算法
• 增加真实服务器
– ipvsadm -a -t 虚拟服务地址:服务端口 -r 真实服务地址 –g工作模式VS/NAT的体系结构
半连接的TCP有限状态机
VS/TUN的体系结构
VS/DR的体系结构
调度算法
• • • • • • • • 轮叫调度（Round-Robin Scheduling） 加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling） 最小连接调度（Least-Connection Scheduling） 加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling） 基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections Scheduling） Cache 带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication Scheduling）Cache 目标地址散列调度（Destination Hashing Scheduling） 源地址散列调度（Source Hashing Scheduling）
三种IP负载均衡技术
• 可伸缩网络服务结构，都需要一个前端的负载调度器（主从备份） • 基于IP负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。 • 在已有的IP负载均衡技术中，主要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）。 • 在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上
– 解决这个问题，最有效的办法就是在后端web 节点间实现session复制，用户在任何一个真实 web节点上的session发生变化时，通过一定的 策略同步复制到其它web节点上。
调度器与真实服务器配置
• 在调度器上
– 设置VIP调度地址 – 开启IP转发
ifconfig eth0:0 虚拟服务地址 netmask 255.255.255.255 broadcast 虚拟服务地址 up route add -host 虚拟服务地址 dev eth0:0 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
LVS Piranha
• piranha为REDHAT开发的一个LVS集群管理工具 叫Piranha，用于控制LVS集群，并提供了一个图 形化的配置界面。
– Piranha - Load-balanced Web and FTP Clusters
• piranha-gui service • pulse service
RealServer标准配置方式
• 编辑/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 设置VIP地址
DEVICE=lo:0 IPADDR=192.168.1.160 NETMASK=255.255.255.255 BROADCAST=192.168.1.160 ONBOOT=yes NAME=loopback
演示环境
www
采用VS/DR模式，通过ipvsadm命令方式建 立演示一个典型的环境：一个dr节点、两个 realserver节点运行WEB服务。
真实服务器节点A VIP：192.168.1.160/24
LVS调度节点 VS/DR
www
DR: 192.168.1.161/24 RealServerA:192.168.1.167/24 RealServerB:192.168.1.168/24
调度器与真实服务器配置
• 在真实服务器上
– 设置VIP应答地址 – 屏蔽arp请求
ifconfig lo:0 虚拟服务地址 netmask 255.255.255.255 borcast 虚拟服务地址 up route add -host 虚拟服务地址 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
网站集群架构设计 LVS实现网络负载均衡实例精讲
CU版主 kns0124wh(百湖） 2009年6月20日 西安
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清楚为什么会出现LVS LVS能够做到的 LVS实现方式 LVS需要High Availability LVS的应用延伸
互联网的发展
互联网用户
大型机
• Unix诞生于1969年 • 1987商业化的互联网诞生 • 1990年互联网的膨胀在继续
• 删除真实服务器
– ipvsadm -d -t 虚拟服务地址:服务端口 -r 真实服务地址 –g工作模式
• 删除调度服务
– ipvsadm -D -t 虚拟服务地址:服务端口 -s 调度算法
• 查看调度状态
– ipvsadm –ln – ipvsadm -lnc
状态同步
• 主节点
– ipvsadm --start-daemon master --mcastinterface eth0
– 通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling） – 通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），
• VS/DR可以极大地提高系统的伸缩性。 • VS/NAT、VS/TUN和技术是LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术。
LVS能做到的
• The Linux Virtual Server is a highly scalable and highly available server built on a cluster of real servers, with the load balancer running on the Linux operating system. The architecture of the server cluster is fully transparent to end users, and the users interact as if it were a single high-performance virtual server.
• 从节点
– ipvsadm --start-daemon backup --mcastinterface eth0
session会话保持Persistence
• -p –persistent [timeout]
– 持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一 个客户的多次请求，将被同一台真实的服务器 处理。timeout 的默认值为300 秒。
开源解决之道
• 节约采购硬件成本、减少开发难度 • 基于开源应用软件的Modules解决之路
– apache mod_geoip mod_proxy_balancer mod_proxy_ajp – nginx GEO Module – tomcat sessions
• 1998年5月创立LVS
– 成为了Linux内核的一部分 效率高 – 真实运行的Web proxy集群系统
群集概念的出现
• 人口大爆炸，男的比女的多3700万，都去 上网。于是服务器吃不消了，有人提出了 群集、云------概念。
解决之道
• Html语法URL重定向
– Location – 返回代码
• 早前的DNS的多个A记录 • 负载均衡产品
– F5硬件 – GSLB服务端应用负载均衡 从程序解决
什么是LVS
• LVS是章文嵩博士发起和领导的优秀的集群解决 方案,许多商业的集群产品,比如RedHat的Piranha 等,都是基于LVS的核心代码的。 • LVS是一个开源的软件，在LINUX平台下实现基 于IP负载均衡技术和内容请求分发技术 。 • LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思是Linux 虚拟服务器。 • / • /