LVS介绍

一、 什么是集群

• 通过高速网络将恨过服务器集中起来

  • 提供同一种服务，在客户端看起来就像是只有一个服务器

• 可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益

• 任务调度是集群系统中的核心技术

• 集群目的

  • 提高性能
    • 如计算密集型应用，如：天气预报、和实验模拟
  • 降低成本
    • 相对于百万美元机的超级计算机，价格便宜
  • 提高可扩展性
    • 只要增加集群节点即可
  • 增强可靠性

• 集群分类

  • 高性能计算机集群HPC
    • 通过以及群开发的并行应用程序，解决复杂的科学问题
  • 负载均衡集群LB
    • 客户端负载在计算机集群中尽可能平均分摊
  • 高可用集群HA
    • 避免单点故障，当一个系统发生故障时，可以快速迁移

二、LVS项目介绍

• Linux虚拟服务器（Linux Virtual Server）
• LVS可以实现高可用的、可伸缩的web、mail、Cache和Media等网络服务
• 最终目标是利用Linux操作系统和LVS集群软件实现一个高可用、高性能、低成本的服务器应用集群

【1】、LVS组成

• 前端：负载均衡层
  • 由一台或多台负载调度器构成
• 中间：服务器群组层
  • 由一组实际运行应用服务的服务器组成
• 底端：数据共享存储层
  • 提供共享存储空间的存储区域

【2】、LVS术语

• Director Server：调度服务器
  • 将负载分发到Real Server的服务器
• Real Server：真实的服务器
  • 真正提供应用服务的服务器
• VIP：虚拟IP地址
  • 公布给用户访问的虚拟IP地址
• DIP：调度器连接后端节点服务器的IP地址
• RIP：真实IP地址
  • 集群节点上使用的IP地址

【3】、LVS工作模式

1、NAT模式

客户端的request和服务器的reply都经过Director Server，此时Director Server扮演的角色可以理解为是网关

缺点：

1、Director Server并不是一个专业的网络设备，所以他会称为网络瓶颈，带宽受到限制

2、Director Server要求是双网卡

2、DR模式

服务器回应时不需要经过Director Server

3、TUN模式

隧道模式，都是直连互联网，基本不用

【4】、负载均衡调度算法

• LVS目前实现了10中调度算法
• 常用调度算法有四种
  • 轮询（Round Robin）
  • 加权轮询（Weighted Round Robin）
  • 最少连接（Least Connections）
  • 加权最少链接（Weighted Least Connectons）
• 其他调度算法
  • 源地址散列表
  • 目标地址散列
  • 基于局部性的最少连接
  • 带复制的基于局部性最少链接
  • 最短的期望的延迟
  • 最少队列调度