LVS（Linux Virtual Server）即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群体系，由章文嵩博士在1998年5月建立，在linux2.6+后将lvs主动加入了kernel模块，咱们看下lvs在咱们日常的服务器架构地点的方位：

　　只用于署理内部网络对Internet的衔接恳求，客户机有必要指定署理服务器,并将原本要直接发送到Web服务器上的http恳求发送到署理服务器中，正向署理指的是客户端署理，是由用户操控并知晓的署理办法，如我不能拜访fb，然后运用了某国外服务器作为跳板机，最终成功拜访了便是正向署理。

　　指以署理服务器来承受Internet上的衔接恳求，然后将恳求转发给内部网络上的服务器；并将从服务器上得到的成果回来给Internet上恳求衔接的客户端，此刻署理服务器对外就表现为一个服务器，反向署理指的是服务端署理，在大型网站背面并不是只要一台机器供给服务，比方我拜访微博，微博的某一个反向署理服务器将我解析到内部服务器的一台机器，然后这台机器给我供给微博的音讯（当然实际情况比这个杂乱的多），这些关于用户都是不行见的，咱们只会感觉只要一台机器与我交互。

　　(Load Balance)让负载均衡，当然这是一个简略的归纳，我在微信里看的架构师之路写的一篇怎么完成负载均衡的文章就不错，我有10台机器都供给web服务，那么我怎么均衡的运用这10台机器呢，让这10台机器确保高性能、高可用、高并发便是负载均衡要考虑和要做的作业。

　　完成负载均衡一般能够运用次序、比重、流量、服务类别等进行分配，负载均衡的布置办法也分为路由和服务直接回来形式，完成负载均衡的首要几个办法：

　　DNS负载供给域名到IP解析的进程，咱们实例查看百度的域名解析其实是一对多的，这时分DNS服务器也就充当了负载均衡，许多域名运营商供给的智能dns以及多线解析都是运用了DNS负载均衡的技能，开源的BIND就可供给电信联通多线解析等强壮的技能。

　　LVS 的 IP 负载均衡技能是通过 IPVS 模块来完成的，IPVS 是 LVS集群体系的中心软件，它的首要作用是：安装在 Director Server 上，一起在 Director Server上虚拟出一个IP 地址，用户有必要通过这个虚拟的 IP 地址拜访服务器。这个虚拟 IP 一般称为 LVS 的VIP，即 Virtual IP。拜访的恳求首要通过 VIP 抵达负载调度器，然后由负载调度器从Real Server 列表中选取一个服务节点呼应用户的恳求。 在用户的恳求抵达负载调度器后，调度器怎么将恳求发送到供给服务的 Real Server 节点，而 Real Server节点怎么回来数据给用户，是 IPVS 完成的要点技能。

　　上图所示，ipvs作业于内核空间的INPUT链上，当收到用户恳求某集群服务时，通过PREROUTING链，经查看本机路由表，送往INPUT链；在进入netfilter的INPUT链时，ipvs强即将恳求报文通过ipvsadm界说的集群服务战略的途径改为FORWORD链，将报文转发至后端实在供给服务的主机。

　　②.负载均衡器收到报文后，发现恳求的是在规矩里边存在的地址，那么它将客户端恳求报文的源MAC地址改为自己DIP的MAC地址，方针MAC改为了RIP的MAC地址，并将此包发送给RS。

　　③.RS发现恳求报文中的意图MAC是自己，就会将次报文接纳下来，处理完恳求报文后，将呼应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

　　1、通过在调度器 LB 上修正数据包的意图 MAC 地址完成转发。留意源地址仍然是 CIP，意图地址仍然是 VIP 地址。

　　2、恳求的报文通过调度器，而 RS 呼应处理后的报文无需通过调度器 LB，因而并发拜访量大时运用功率很高（和 NAT 形式比）

　　3、由于 DR 形式是通过 MAC 地址改写机制完成转发，因而一切 RS 节点和调度器 LB 只能在一个局域网里边

　　4、RS 主机需求绑定 VIP 地址在 LO 接口（掩码32 位）上，并且需求装备 ARP 按捺。

　　5、RS 节点的默许网关不需求装备成 LB，而是直接装备为上级路由的网关，能让 RS 直接出网就能够。

　　6、由于 DR 形式的调度器仅做 MAC 地址的改写，所以调度器 LB 就不能改写方针端口，那么 RS 服务器就得运用和 VIP 相同的端口供给服务。

　　7、直接对外的事务比方WEB等，RS 的IP最好是运用公网IP。对外的服务，比方数据库等最好运用内网IP。

　　和TUN（地道形式）相同，负载均衡器也仅仅分发恳求，应对包通过独自的路由办法回来给客户端。与VS-TUN比较，VS-DR这种完成办法不需求地道结构，因而能够运用大多数操作体系做为物理服务器。

　　DR形式的功率很高，可是装备略微杂乱一点，因而关于拜访量不是特别大的公司能够用haproxy/nginx替代。日1000-2000W PV或许并发恳求1万一下都能够考虑用haproxy/nginx。

　　②.负载均衡器收到报文后，发现恳求的是在规矩里边存在的地址，那么它将在客户端恳求报文的首部再封装一层IP报文,将源地址改为DIP，方针地址改为RIP,并将此包发送给RS。

　　③.RS收到恳求报文后，会首要拆开第一层封装,然后发现里边还有一层IP首部的方针地址是自己lo接口上的VIP，所以会处理次恳求报文，并将呼应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

　　负载均衡器只担任将恳求包分发给后端节点服务器，而RS将应对包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的许多数据活动，负载均衡器不再是体系的瓶颈，就能处理很巨大的恳求量，这种办法，一台负载均衡器能够为许多RS进行分发。并且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

　　地道形式的RS节点需求合法IP，这种办法需求一切的服务器支撑”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议，服务器或许只约束在部分Linux体系上。

　　①.客户端将恳求发往前端的负载均衡器，恳求报文源地址是CIP(客户端IP),后边统称为CIP)，方针地址为VIP(负载均衡器前端地址，后边统称为VIP)。

　　②.负载均衡器收到报文后，发现恳求的是在规矩里边存在的地址，那么它将客户端恳求报文的方针地址改为了后端服务器的RIP地址并将报文依据算法发送出去。

　　③.报文送到Real Server后，由于报文的方针地址是自己，所以会呼应该恳求，并将呼应报文返还给LVS。

　　1、NAT 技能将恳求的报文和呼应的报文都需求通过 LB 进行地址改写，因而网站拜访量比较大的时分 LB 负载均衡调度器有比较大的瓶颈，一般要求最多之能 10-20 台节点

　　4、NAT 形式支撑对 IP 地址和端口进行转化。即用户恳求的端口和实在服务器的端口能够不一致。

　　集群中的物理服务器能够运用任何支撑TCP/IP操作体系，只要负载均衡器需求一个合法的IP地址。

　　扩展性有限。当服务器节点（一般PC服务器）增加过多时,负载均衡器将成为整个体系的瓶颈，由于一切的恳求包和应对包的流向都通过负载均衡器。当服务器节点过多时，许多的数据包都交汇在负载均衡器那，速度就会变慢！

　　无论是 DR 仍是 NAT 形式，不行避免的都有一个问题：LVS 和 RS 有必要在同一个 VLAN 下，不然 LVS 无法作为 RS 的网关。

　　2、LVS 的水平扩展遭到约束。当 RS 水平扩容时，总有一天其上的单点 LVS 会成为瓶颈。

　　Full-NAT 由此而生，处理的是 LVS 和 RS 跨 VLAN 的问题，而跨 VLAN 问题处理后，LVS 和 RS 不再存在 VLAN 上的从属关系，能够做到多个 LVS 对应多个 RS，处理水平扩容的问题。

　　Full-NAT 比较 NAT 的首要改善是，在 SNAT/DNAT 的基础上，加上另一种转化，转化进程如下：

　　在包从 LVS 转到 RS 的进程中，源地址从客户端 IP 被替换成了 LVS 的内网 IP。

　　当 RS 处理完承遭到的包，回来时，会将这个包回来给 LVS 的内网 IP，这一步也不受限于 VLAN。

　　LVS 收到包后，在 NAT 形式修正源地址的基础上，再把 RS 发来的包中的方针地址从 LVS 内网 IP 改为客户端的 IP。

　　Full-NAT 首要的思维是把网关和其下机器的通讯，改为了一般的网络通讯，然后处理了跨 VLAN 的问题。选用这种办法，LVS 和 RS 的布置在 VLAN 大将不再有任何约束，大大提高了运维布置的便利性。

　　SSL是在TCP三次握手后又进行SSL握手，SSL一般运用的加密算法是RSA加密算法，比较耗费CPU核算，SSL加速卡能够处理CPU耗费高的问题。

南宫28