一，LVS组件
ipvs：工作在内核空间的一段代码，是真正实现调度的代码。
ipvsadm：工作在用户空间，用于编写框架规则，定义谁是集群服务，谁是后端服务器。
二，LVS算法
静态算法
- 轮询算法（rr）：按顺序将请求发送给后端服务器，循环往复。
缺点：无法考虑服务器的性能，导致负载不均
- 加权轮询算法·（wrr）：在轮询基础上赋予权重，权重高的获得更多的请求
缺点：无法动态感知服务器变化，权重需要人为干预
- 最小连接算法（lc）：将新的请求分给当前连接数最少的服务器。
缺点：无法考虑服务器性能差异
- 加权最小连接算法（wlc）：将最小连接算法赋予权重，将请求分配给（连接数/权重）最小的服务器
动态算法
- 源地址哈希（sh）：根据客户端源ip的哈希值固定分配到某个固定的后台服务器。
缺点：可能会导致流量分配不均，来自同一台路由器的请求会都会被分发到同一台服务器。
- 目的地址哈希（dh）：根据目标地址的hash值分配请求。
缺点：与sh类似，也可能会导致流量的分配不均。
- 最短预期延迟（sed）：选择（当前连接数+1/权重）最小的服务器分配资源。
缺点：比WLC更加精细，但计算较为复杂，开销大。
- 永不排队（nq）：再sed基础上，有空闲服务器则分配给空闲服务器，没有则使用sed算法
缺点：可能会导致服务其的频繁切换
三，LVS三层结构：
负载调度器：位于后端服务器与客户之间，负责将客户的请求流量按照调度算法转发到后端服务器
服务器池：一组真实工作的后端服务器，可作为web访问使用。
共享存储：为服务器提供一个共享存储区，使得整个服务器拥有相同的内容，避免新的流量访问到不同服务器时，出现存储错误。
四，LVS专业术语
RS：后端真实的服务器
DS：前端负载均衡器节点
DIP：用于和内部主机通信的ip
CIP：前端客户端ip
RIP：后端真实服务器ip
VIP：向外部直接暴露，用于用户请求的ip
五，LVS工作模式
NAT模式：
工作原理：
- 前端流量到达负载调度器，流量会首先到达内核层PREROUTING链，此时的源ip为cip，目标ip为vip。
- PREROUTING发现目标ip是本主机ip，就会将流量给到input链。
- ipvs发现对比数据包请求的服务是否为集群服务，如果是，就将数据包做修改，源ip为cip，目标ip改为rip，同时将流量给到POSTOUTING链，POSTOUTING将流量给到后端服务器。
- 后端服务器收到请求后，发现数据包ip为本主机IP，于是进行响应报文构建，源ip为rip，目标ip为cip。
- 流量在到达调度器时，将报文进行修改，目标ip为cip，源ip为vip，然后发给客户端主机。
实验环境：
一台客户机，网卡nat模式，ip：192.168.79.134/24，网关192.168.79.136
一台调度器，双网卡。nat模式，ip：192.168.79/136。仅主机模式，ip：192.168.80.2
两台后端服务器，仅主机模式，ip1：192.168.80.3/24，ip2：192.168.80.4/24。网关都为80.2
配置：
客户端：
chmod 600 ens160.nmconnection---给与文件权限
nmcli connection reload------重新加载配置文件
nmcliconnection up <id=>-----激活网卡生效
调度器：
1，网络配置
nat网卡：
仅主机网卡：
chmod 600 ens160.nmconnection---给与文件权限
nmcli connection reload------重新加载配置文件
nmcliconnection up <id=>-----激活网卡生
在 /etc/sysctl.conf文件下添加net.ipv4.ip_forward=1----内核转发
2，调度器配置
下载ipvsadm软件，编写规则。
server1：
chmod 600 ens160.nmconnection---给与文件权限
nmcli connection reload------重新加载配置文件
nmcliconnection up <id=>-----激活网卡生
配置nginx作为web网页访问
server2：
chmod 600 ens160.nmconnection---给与文件权限
nmcli connection reload------重新加载配置文件
nmcliconnection up <id=>-----激活网卡生
配置nginx作为网页访问
利用客户进行访问：
DR模式：
工作原理：
- 用户流量到负载调度器，流量首先会到内核层PREROUTING链，此时源ip为cip，目标IP为vip
- PREROUTING链查看数据包发现目标ip是本主机ip，于是将流量转发到input链。
- ipvs对比数据包查看请求是否找的是集群服务，如果是就将数据包的源MAC改为dip的MAC，目标ip改为rip的mac然后将流量发送到POSTOUTING链。
- DS与RS处于同一网段中，通过二层直接进行转发。
- 后端服务器收到请求后构建响应报文，源ip为vip，目标ip为cip通过lo接口向外发出
实验环境:
一台客户机：nat模式IP：192.168.79.134/24，网关192.168.79.136
一台路由器（双网卡）：nat模式ip：192.168.79.136/24，仅主机模式ip：192.168.80.2/24
一台lvs：仅主机模式IP：192.168.80.5/24，网关192.168.80.2
server1：仅主机模式IP：192.168.80.3/24，网关192.168.80.2
server2：仅主机模式IP：192.168.80.4/24，网关192.168.80.2
配置：
网络配置与NAT工作模式类似，同时还要在lvs调度器，server1和server2上分别绑定vip
注：vip要与后端服务器在同一网段且未被使用的ip，同时vip如果绑定在lo接口上要使用32位掩码
以lvs为例，server1与server2相同
server1和server2解决vip响应
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
客户端测试：
tunnel模式：
- 客户端发送请求数据包，包内有源IP+vip+dport
- 到达vs调度器后对客户端发送过来的数据包重新封装添加IP报文头，新添加的IP报文头中包含 TUNSRCIP(DIP)+TUNDESTIP(RSIP1)并发送到RS1
- RS收到VS调度器发送过来的数据包做出响应，生成的响应报文中包含SRCIP(VIP)+DSTIP（CIP） +port，响应数据包通过网络直接回传给client
fullnat模式：
- 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
- RS收到的请求报文源地址是DIP，因此，只需响应给DIP；但Director还要将其发往Client
- 请求和响应报文都经由Director
六，防火墙解决轮询调度
当web服务开启多个端口的时候，默认轮询是分开调度的，这样就会出现调度错乱。
例如：web服务开启80和8080端口，当第一次访问80端口时会调度到server1上，当第二次访问8080端口时还会被调度到server1上，这样就会出现调度错误。通过在防火墙添加标签可以来解决这个问题。
**配置：**以nat工作模式为例：
1.两个server后端服务器都开启80和8080端口
2.调度器：
iptables -t mangle -A PREROUTING -d 192.168.79.136 -p tcp -m multiport --dports 80,443 -j MARK --set-mark 666
ipvsadm -A -f 666 192.168.79.136 -s rr
ipvsadm -a -f 666 -r 192.168.80.3 -m
ipvsadm -a -f 666 -r 192.168.80.4 -m
3.客户端访问：
