负载均衡及服务器集群(LVS)
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。
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。
服务器集群与负载均衡-推荐优秀PPT
集群系统
二、集群技术的目的
3 提高可扩展性 用户若想扩展系统能力，不得不购买更高性能的服务器，才能获得额外 所需的CPU 和存储器。如果采用集群技术，则只需要将新的服务器加入 集群中即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有 变化，好像系统在不知不觉中完成了升级。 4 增强可靠性 集群技术使系统在故障发生时仍可以继续工作，将系统停运时间减到最 小。集群系统在提高系统的可靠性的同时，也大大减小了故障损失。
集群系统
三、集群系统的分类
硬件设备更稳定 2. HAProxy运行的硬件上，完全可以支持数以万计的并发连接， 同时可以保护你的web服务器不被暴露到网络上。
如果采用1集、群高技性术，能则计只算需要集将群新的(H服P务C 器C加lu入s集te群r中) 即可，对于客户来看，服务无论从连续性还是性能上都几乎没有变化，好像系
越来越高，服务器的负载也就越来越高。
——1H）AP升ro级xy提网供络高可服用务性器、负，载采均衡用以更及快基于的TCCPP和UH，TTP应用的代理，支持虚拟主机，它是免费、快速并且可靠的一种解决方案。 增加更多的内存，使其具有更强的性能；
但日益增长的服务请求又会使服务器再
次过载，需要再次升级，这样就陷入了
软件负载均 衡技术是指在服务器集群中的代理服务器上安装一个相应的负载均衡软件来实现的一种负载均衡技术。
1）基础防2、火墙高功可能用——性数集据群包过(H滤A Clu2s）t资er源)隐藏和内容安全
该技术通过对服务器进行性能优化，使流量能够平均分配在服务器群中的各个服务器上，其能有效地解决数据流量过大、网络负荷过 重的问题，并且不需花费昂贵开支购置性能卓越的服务器，充分利用现有设备，避免服务器单点故障造成数据流量的损失。
lvs原理
Lvs原理及负载均衡ipvs三种机制、调度、简介：Lvs负载均衡软件、是一位中国人发明的、这个软件、章文嵩开发的软件。
此软件是在linux内核2.4前、先编译一下内核、要让linux内核支持lvs此软件、在2.4内核以后就不用了。
体系与结构：Lvs架构服务器分三个层次：负载均衡层、（load balancer）服务器群集层、（server array）数据共享层（shared storage）拓补图：在前端：负载均衡层、用户想访问数据共享的东西，那这个负载均衡器就像是台路由器，将外来的用户请求转发到服务集群组、而这些服务集群组可以是web服务器、也可以使dns服务器、ftp服务器……而在LAN还是在WAN负载均衡调度器是可以兼容不同的角色。
而数据共享层、必须要和共享出来的数据内容保持一致性的存储区域、在物理上、一般有磁盘阵列设备组成、为了就是保持内容一致性、在linux系统上、一般可以通过NFS网络共享文件系统共享数据的、但在业务繁忙时、性能并不是很好、此时可以采用集群文件系统、例如rhthat的gfs文件系统、oracle提供的ocfs2文件系统等。
LVS集群的特点：IP负载均衡与负载调度算法：在lvs的在负载均衡技术上、ipvs这个模块作用是在安装在最前端的服务器上的、（这个ipvs模块是lvs集群的核心软件），作用是虚拟出一个ip地址出来、用户必须通过此虚拟ip地址来通过它在才能访问。
首先用户通过访问虚拟ip地址来到了负载均衡调度器、从而在通过负载均衡调度器（注：的真实ip地址访问）服务器群集列表里、选出一个服务节点响应用户请求、在这过程中、ipvs实现负载均衡机制有三种、分别是、NAT 、TUN、DR、。
Ipvs的三种技术：vs/NAT (Virtual Server via Network Address Translation) (注：网络地址转换)1、就是用户在访问时、先访问的虚拟ip地址、然后通过vs/nat转换成、真实的服务器ip地址和真实的相应的端口、从而访问数据后、在经过负载均衡调度器、在然后vs/nat在把服务器真实ip地址、及相应的端口、转换层虚拟ip地址、及端口号、返回给访问的用户。
linux lvs 配置
Linux负载均衡一、LVS概述及原理LVS是一个开源的软件，由毕业于国防科技大学的章文嵩博士于1998年5月创立，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。
LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。
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，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，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。
一般来说，LVS集群采用三层结构，其主要组成部分为：1) 负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，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。
2) 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。
3) 共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。
调度器是服务器集群系统的唯一入口点（Single Entry Point），它可以采用IP 负载均衡技术、基于内容请求分发技术或者两者相结合。
在IP负载均衡技术中，需要服务器池拥有相同的内容提供相同的服务。
当客户请求到达时，调度器只根据服务器负载情况和设定的调度算法从服务器池中选出一个服务器，将该请求转发到选出的服务器，并记录这个调度；当这个请求的其他报文到达，也会被转发到前面选出的服务器。
在基于内容请求分发技术中，服务器可以提供不同的服务，当客户请求到达时，调度器可根据请求的内容选择服务器执行请求。
因为所有的操作都是在Linux操作系统核心空间中将完成的，它的调度开销很小，所以它具有很高的吞吐率。
LVS是什么及作用？
LVS是什么及作⽤？LVS的概念和重要性LVS:概念：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作⽤：举例 像有三个⼩区，但是⼯作的时间和休息的时间不⼀样，第⼀个是⽩天⼯作，⼀个是晚上⼯作，⼀个是⽐较散时间， 如果没有负载均衡lvs的话，那么这三个⼩区，都是只是能⽤⾃⼰的那台服务器，仅仅的⽤⼀台服务器的带宽1M，这样的话，三个⼩区就会总会有⼀段时间会没有⼈⽤，⽽其他的⼩区⼜只能限制在⼀台上（图⽰：⼤圈代表⼩区集体，⼩圈代表服务器，1M代表⼀兆的带宽）使⽤lvs之后的形式图⽰⼤圈：⼈群中间⼩圈：负载均衡服务器右边⼩圈：服务器realserver这样就会均衡不同时段的可以使⽤的服务器的数量⼀.LVS是什么？LVS的英⽂全称是Linux Virtual Server，即Linux虚拟服务器。
它是我们国家的章⽂嵩博⼠的⼀个开源项⽬。
在linux内存2.6中，它已经成为内核的⼀部分，在此之前的内核版本则需要重新编译内核。
⼆.LVS能⼲什么？LVS主要⽤于多服务器的负载均衡。
它⼯作在⽹络层，可以实现⾼性能，⾼可⽤的服务器集群技术。
它廉价，可把许多低性能的服务器组合在⼀起形成⼀个超级服务器。
它易⽤，配置⾮常简单，且有多种负载均衡的⽅法。
它稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器⽆法正常⼯作，也不影响整体效果。
另外可扩展性也⾮常好。
三.⼯作原理1.Load Balancer：这是LVS的核⼼部分，它好⽐我们⽹站MVC模型的Controller。
它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。
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。
Server Array：该层负责具体业务。
可有WEB Server、mail Server、FTP Server、DNS Server等组成。
基于IP负载均衡技术的LVS集群系统探讨
的地 址 ， 后 转 发 给选 定 的 服 务器 ； 务 器 响应 然 服
收 稿 日期 ： ｏ ６ Ｏ １ ２ ｏ —１ 一 ７
作者简介 ： 玉艳 （ ９３ ， ， 刘 １ ７ －） 女 安徽宿州人 ， 合肥工业 大学硕士研究生 ， 究方向为计算机 网络技 术。 研
２ 系统体 系结构
存储 系 统 ：为 服 务 器 池 提 供 一 个 共 享 的存 储 区 ， 服 务 器 池 拥 有 相 同 的 内 容 ， 供 相 同 的 使 提
服务 。
３ Ｉ Ｐ负 载 均 衡 模 式
Ｌ ＶＳ集 群 系 统 由 负 载 均 衡 器 、 务 结 点 池 和 服 存 储 系 统 三 个 层 次 组 成 ， 统 结 构 如 图 １所 示 。 系
刘 玉艳
（ 肥 工业 大 学 安 徽 合 肥 ２ ０ ０ ； 州 学院 安徽 池 州 ２７ ０ ） 合 ３０９ 池 ４ ００
［ 摘要】 随着 网络用户数量的级数增长 ， 如何提高 网络服务器性能 ， 提供 大量 的并发访 问能力是倍 受重视 的问题， 本文 论述 了一种利用 Ｉ Ｐ负载均衡 技术实现的 ＬＳ Ｌｎ ｘＶｒｕ ｌＳ ｒｅ ） Ｖ （ ｉｕ ｉｔ ａ ｅ ｖｒ 集群系统 ， 较好 的实现 了系统的高可扩展性和高性
多台服务器来完成相 同的服务 ， 过并行 技术来提 通 升 系 统 性 能 即集 群 技 术 ， 近 年 来 发 展 迅 速 并 行 技 是 术 的一 种 ， 能够 提 供 与 超 级 计 算 机 相 当 的 任务 处 它
负 载 均 衡器 ： 个 集 群 系统 的入 口 ， 负责 整 它 将 客 户 端 请 求 按 一 定 的调 度 策 略 均 匀 的分 配 给
lvs术语
lvs术语LVS 是指 Linux Virtual Server，是一个基于 Linux 系统的负载均衡器。
以下是一些与 LVS 相关的术语：1. 负载均衡（Load Balancing）：将网络流量分发到多个服务器上，以平衡服务器的负载，提高系统的可用性和性能。
2. 调度算法（Scheduling Algorithm）：用于确定哪个服务器接收客户端请求的算法。
常见的调度算法有轮询、加权轮询、源地址哈希等。
3. 虚拟 IP（Virtual IP）：是一个虚拟的 IP 地址，用于代表一组服务器。
客户端将请求发送到虚拟 IP，然后由负载均衡器将请求分发到实际的服务器上。
4. 调度器（Scheduler）：负责根据调度算法将客户端请求分发到实际服务器的组件。
常见的调度器有 LVS/NAT（Network Address Translation）、LVS/DR（Direct Routing）和LVS/TUN （Tunneling）。
5. 后端服务器（Real Server）：实际处理客户端请求的服务器。
负载均衡器将请求转发到后端服务器上，并将响应返回给客户端。
6. 冗余（Redundancy）：在 LVS 中，通常会配置多个负载均衡器和多个后端服务器，以提高系统的可用性。
当其中一个负载均衡器或后端服务器出现故障时，其他设备可以接管工作，实现冗余。
7. 健康检查（Health Check）：负载均衡器会定期检查后端服务器的状态，以确定是否正常工作。
如果服务器不可用，负载均衡器会将其从服务器池中移除，以避免将请求发送到故障服务器上。
8. 反向代理（Reverse Proxy）：LVS 可以作为反向代理服务器使用，将客户端请求发送到后端服务器，并将响应返回给客户端。
这样客户端无需直接与后端服务器通信，提高了安全性和灵活性。
这些术语是 LVS 中常用的概念，有助于理解和使用 LVS 负载均衡器。
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。
服务器集群与负载均衡
服务器集群与负载均衡在当今的数字化时代，互联网应用的需求日益增长，对服务器性能和可用性的要求也日益苛刻。
单台服务器往往无法满足所有需求，因此我们需要构建服务器集群来提高服务性能和可用性。
而为了使集群能够有效地处理不断变化的负载，我们还需要引入负载均衡机制。
一、服务器集群服务器集群是由多台服务器组成的系统，这些服务器通常处于不同的地理位置，但共同作为一个整体来提供服务。
集群内的服务器通过高速网络互连，并共享资源和负载。
这种架构可以显著提高服务器的性能、可扩展性和可用性。
服务器集群的主要优点包括：1、性能提升：通过多台服务器的协同工作，可以处理大量并发请求，提高整体性能。
2、可扩展性：集群可以方便地增加或减少服务器数量，以适应业务需求的变化。
3、可用性：当一台服务器发生故障时，其他服务器可以接管其任务，从而提高系统的可用性。
二、负载均衡负载均衡是一种技术，它通过在多个服务器之间分配网络流量，以平衡各服务器的负载。
这可以确保每个服务器都尽可能地利用其资源，从而最大限度地提高整体性能。
负载均衡器可以位于客户端与服务器集群之间的网络中，也可以部署在服务器集群内部。
它可以根据各种因素（如服务器的负载、响应时间等）来动态地分配流量。
负载均衡的主要优点包括：1、提高性能：通过将负载分配给多个服务器，可以显著提高整体性能。
2、容错能力：当一台服务器发生故障时，负载均衡器可以将其从负载分配中移除，从而保证系统的正常运行。
3、灵活性：负载均衡可以根据需要进行配置，以满足不同的业务需求。
三、总结服务器集群和负载均衡是构建高效、可扩展和可靠的大型系统的关键技术。
通过将多台服务器互连并分配负载，我们可以显著提高系统的性能、可扩展性和可用性。
在构建现代互联网应用时，我们应该充分考虑使用这些技术来满足不断增长的用户需求。
Web服务器集群的负载均衡算法研究随着互联网的快速发展，单个Web服务器已经难以应对大规模的网络流量，因此需要使用Web服务器集群来提高系统的可用性和可扩展性。
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。
IPVS的简单了解
IPVS的简单了解IPVS (IP Virtual Server)实现了传输层负载均衡，也就是我们常说的4层我们知道ipvs 会使⽤ iptables 进⾏包过滤、SNAT、masquared(伪装)。
Linux负载均衡LVS（IPVS）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，现在已经是 Linux标准内核的⼀部分。
LVS是⼀种叫基于TCP/IP的负载均衡技术，转发效率极⾼，具有处理百万计并发连接请求的能⼒。
LVS的IP负载均衡技术是通过IPVS模块实现的。
IPVS模块是LVS集群的核⼼软件模块，它安装在LVS集群作为负载均衡的主节点上，虚拟出⼀个IP地址和端⼝对外提供服务。
⽤户通过访问这个虚拟服务（VS），然后访问请求由负载均衡器（LB）调度到后端真实服务器（RS）中，由RS实际处理⽤户的请求给返回响应。
IPVS有三种转发模式1.DR模式（Direct Routing）2.NAT模式（Network Address Translation）3.FULLNAT模式三种转发模式性能从⾼到低：DR > NAT >FULLNAT。
1.DR模式（Direct Routing）DR模式下，客户端的请求包到达负载均衡器的虚拟服务IP端⼝后，负载均衡器不会改写请求包的IP和端⼝，但是会改写请求包的MAC地址为后端RS的MAC地址，然后将数据包转发；真实服务器处理请求后，响应包直接回给客户端，不再经过负载均衡器。
所以DR模式的转发效率是最⾼的，特别适合下⾏流量较⼤的业务场景，⽐如请求视频等⼤⽂件。
DR模式的特点：数据包在LB转发过程中，源/⽬的IP端⼝都不会变化 LB只是将数据包的MAC地址改写为RS的MAC地址，然后转发给相应的RS。
每台RS上都必须在环回⽹卡上绑定LB的虚拟服务IP 因为LB转发时并不会改写数据包的⽬的IP，所以RS收到的数据包的⽬的IP仍是LB的虚拟服务IP。
网站集群架构的设计LVS实现网络负载均衡实例精讲-PPT精品文档
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.
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
淘宝才智在线才智在线７５４０９ ３４９０
1
• • • • •
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
淘宝才智在线才智在线７５４０９ ３４９０
– apache mod_geoip mod_proxy_balancer mod_proxy_ajp – nginx GEO Module – tomcat sessions
• 2019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
淘宝才智在线才智在线７５４０９ ３４９０ 6
共享存储
11
淘宝才智在线才智在线７５４０９ ３４９０
LVS的三个部分
lvs 原理
lvs 原理
LVS（Linux Virtual Server）是一种基于Linux操作系统的负
载均衡技术，它能够将来自客户端的请求分发给多台服务器进行处理，以提高系统的可靠性、稳定性和性能。
LVS的基本原理是通过一个前端负载均衡器（即LVS）来接
受客户端请求，并根据一定的负载均衡算法将请求转发到后端的多台服务器上。
这些服务器构成了一个服务器集群，共同处理来自客户端的请求。
客户端无需感知服务器集群的存在，只需向前端负载均衡器发送请求即可。
LVS包括了三个关键组件：调度器、实际服务器和监控模块。
调度器负责根据配置的负载均衡算法，选择一个适合的实际服务器来处理请求。
调度器可以采用多种算法，如轮询、加权轮询、最少连接等。
实际服务器是指后端的多台服务器，它们共同组成了服务器集群，负责处理客户端请求。
监控模块用于监控实际服务器的状态，如服务器的负载情况、健康状态等。
LVS还支持两种转发数据包的方式，即直接路由（DR）和网
络地址转换（NAT）。
直接路由方式下，客户端发起的请求
经过负载均衡器后，直接转发给实际服务器进行处理，实际服务器将响应返回给客户端。
网络地址转换方式下，负载均衡器会将客户端请求的目标IP地址改为实际服务器的IP地址，然
后再将请求转发给实际服务器。
实际服务器将响应返回给负载均衡器，负载均衡器再将响应转发给客户端。
总的来说，LVS通过将客户端请求分发给多台服务器来实现
负载均衡，提高系统的可靠性、稳定性和性能。
它是一个成熟、稳定的负载均衡技术，在互联网应用和企业网络中被广泛使用。
DNS服务器LVS方式负载均衡部署与测试
DNS服务器LVS方式负载均衡部署与测试DNS（Domain Name System，域名系统）是互联网中的一种名称解析服务，用于将域名转换为对应的IP地址。
在互联网的应用中，DNS服务器的负载均衡是保证服务的稳定性和可靠性的关键。
其中，LVS（Linux Virtual Server）是一种软件负载均衡技术，可以提供高可用性和高性能的DNS服务器部署方案。
一、DNS负载均衡部署方案在LVS方式下，常用的负载均衡方式有四层负载均衡（LVS/TCP）和七层负载均衡（LVS/UDP）。
下面以四层负载均衡为例，介绍DNS服务器LVS方式的负载均衡部署方案。
1.安装和配置LVS负载均衡器首先，在负载均衡器上安装LVS软件包，并进行相应的配置。
配置文件主要包括调度算法（如：Round-Robin、Least-Connection），虚拟服务器（Virtual Server）等信息。
负载均衡器需要有一个虚拟IP地址，用于接收DNS请求并将其分发到后端的DNS服务器上。
2.部署多台后端DNS服务器在负载均衡器后面，部署多台后端DNS服务器。
这些服务器需要配置相同的DNS区域信息，并且对外提供相同的服务。
可以通过配置文件或者管理工具来实现。
3.配置监听和转发规则在负载均衡器上，通过设置监听规则，将来自客户端的DNS请求转发到后端的DNS服务器上。
可以使用IP地址和端口号的组合来定义监听规则，并将其与后端服务器关联起来。
4.测试负载均衡效果使用一些负载生成工具，模拟大量的DNS请求，并观察负载均衡器的性能。
可以通过监控负载均衡器的CPU利用率、网络带宽利用率、响应时间等指标来评估其性能，并进行相应的优化。
二、DNS负载均衡测试方案为了测试DNS负载均衡的效果，可以采取以下步骤：1.模拟大量的DNS请求可以使用开源工具如DNSperf、Dnsmeter等，在测试环境中模拟大量的DNS请求。
可以设置请求的QPS（Queries Per Second）和请求数量，来模拟真实世界中的DNS流量。
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