LVS知识点总结

林浅不想努力2026-07-29 22:58

目录

一、什么是集群

集群就是把多台独立的服务器组合在一起，对外提供一个统一的访问入口。客户端只需要访问这个入口，不用关心里面有多少台机器在工作。
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LVS 调度器统一入口
RS1后端真实服务器
RS2后端真实服务器

二、集群分类

集群按用途分为三类：

类型 目的 常见技术
负载均衡集群 (LB Cluster) 把请求分摊到多台机器，提升处理能力 LVS Nginx HAProxy
高可用集群 (HA Cluster) 主节点宕机后备机自动接管 Keepalived Heartbeat
高性能集群 (HPC Cluster) 多台机器并行计算 MPI Hadoop

LVS 属于负载均衡集群。

三、LVS 的作用

LVS（Linux Virtual Server）工作在 OSI 四层（传输层），基于 TCP/UDP 做请求转发，把客户端的请求按一定规则分发给后端的 RealServer。

核心角色

角色 全称 说明
VS Virtual Server 调度器，运行 ipvsadm，接收客户端请求并转发
RS Real Server 真实服务器，实际处理请求的节点
VIP Virtual IP 对外暴露的虚拟 IP，客户端访问的地址
DIP Director IP 调度器与 RS 通信的 IP
RIP Real IP RS 的真实 IP
CIP Client IP 客户端的 IP

四、LVS 的四种模式及原理

4.1 NAT 模式

调度器充当 RS 的网关。请求进来时做 DNAT （VIP 转换为 RIP），响应回来时做 SNAT （RIP 转换为 VIP）。请求和响应都经过调度器。
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② DNAT: CIP→RIP
② DNAT: CIP→RIP
③ 响应 RIP→CIP
③ 响应 RIP→CIP
④ SNAT: VIP→CIP
客户端
调度器 VSDNAT / SNAT
RS1GW 指向 VS
RS2GW 指向 VS

优点 缺点
配置简单 请求和响应都经过调度器
支持端口映射 (VIP:80 → RS:8080) 调度器吞吐量受带宽限制
RS 可以是任意操作系统 适合中小规模集群

实验验证

机器 IP 角色
机器A (vsnode) 192.168.181.138 VS 调度器
机器B (LinkQian) 192.168.181.137 RS1 + 别名 .139 作为 RS2

步骤 1 --- RS 端部署

bash 复制代码 
dnf install httpd -y
systemctl enable --now httpd
echo 'RS1 - 192.168.181.137' > /var/www/html/index.html

# 添加 RS2 IP 别名 & 网关指向 VS
ip addr add 192.168.181.139/24 dev ens160
ip route del default
ip route add default via 192.168.181.138 dev ens160

步骤 2 --- VS 端部署

bash 复制代码 
echo 'net.ipv4.ip_forward=1' >> /etc/sysctl.conf && sysctl -p
dnf install ipvsadm -y

ipvsadm -A -t 192.168.181.138:80 -s wrr
ipvsadm -a -t 192.168.181.138:80 -r 192.168.181.137:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.181.138:80 -r 192.168.181.139:80 -m -w 1

实际输出 (ipvsadm -Ln)：

复制代码 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.181.138:80 wrr
  -> 192.168.181.137:80           Masq    1      0          0
  -> 192.168.181.139:80           Masq    1      0          0

步骤 3 --- 权重调整

bash 复制代码 
ipvsadm -e -t 192.168.181.138:80 -r 192.168.181.137:80 -m -w 2
# RS1(权重2) 获取约 2/3 请求，RS2(权重1) 获取约 1/3

步骤 4 --- 规则持久化

bash 复制代码 
ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable --now ipvsadm.service

4.2 DR 模式（直接路由）

调度器修改数据包的目标 MAC 地址 （不改 IP）转发给 RS，RS 处理完后直接将响应发给客户端。

关键技术点：

1. 为什么 RS 的 lo 上绑 VIP？

RS 收到目标 IP 为 VIP 的包时，若本地无此 IP 会丢弃。lo 绑 VIP/32 让 RS 认为自己持有该 IP，正常接收。

2. 为什么要 ARP 抑制？

防止 RS 响应 VIP 的 ARP 请求导致客户端绕过调度器直连 RS。

  • arp_ignore=1：只响应该接口收到的 ARP
  • arp_announce=2：应答只带最佳本地地址

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② CIP→VIPMAC→RS1
② CIP→VIPMAC→RS2
③ VIP→CIP直回客户端
③ VIP→CIP直回客户端
客户端
调度器 VSlo: VIP/32修改 MAC, 不改 IP
RS1lo: VIP/32arp_ignore=1
RS2lo: VIP/32arp_ignore=1

优点 缺点
响应不经调度器，吞吐量大 调度器和 RS 必须在同一物理网段
适合大规模高并发场景 不支持端口映射
RS 可以是任意操作系统 配置较复杂（VIP 共享 + ARP 抑制）

实验验证

步骤 1 --- RS 端 DR 配置

bash 复制代码 
ip addr add 192.168.181.200/32 dev lo

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

ARP 参数确认：

复制代码 
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore = 1
/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore = 1

步骤 2 --- VS 端 DR 配置

bash 复制代码 
ip addr add 192.168.181.200/32 dev lo

ipvsadm -A -t 192.168.181.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.181.200:80 -r 192.168.181.137:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.181.200:80 -r 192.168.181.139:80 -g

实际输出 (ipvsadm -Ln)：

复制代码 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.181.200:80 rr
  -> 192.168.181.137:80           Route   1      0          0
  -> 192.168.181.139:80           Route   1      0          0

步骤 3 --- 连接表验证

复制代码 
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 00:59  SYN_RECV    192.168.181.200:60660 192.168.181.200:80 192.168.181.139:80
TCP 00:59  SYN_RECV    192.168.181.137:53588 192.168.181.138:80 192.168.181.137:80

SYN_RECV 表示 LVS 正在转发。表中同时出现 RS1 (.137) 和 RS2 (.139)，轮询调度正常工作。

4.3 TUN 模式（IP 隧道）

在 DR 基础上通过 IPIP 隧道封装解除同网段限制。调度器把原始包封装进外层 IP 包（目标 RS 的 RIP），RS 解封后处理，响应直回客户端。
#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ p{margin:0;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .label text,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node rect,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node circle,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node ellipse,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node polygon,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .rough-node .label text,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node .label text,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .image-shape .label,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .rough-node .label,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node .label,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .image-shape .label,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .icon-shape,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .icon-shape p,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-pTxqiSzfTAnwSyzQ :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} ① CIP→VIP
② 封装包 DIP→RIP
② 封装包 DIP→RIP
③ VIP→CIP 直回
③ VIP→CIP 直回
客户端
调度器 VSIPIP 隧道封装外层 DIP→RIP内层 CIP→VIP
RS1tunl0: VIP/32
RS2tunl0: VIP/32

优点 缺点
可跨网段，不受二层限制 RS 需支持 IPIP 隧道
响应直达客户端 封装/解封装有性能开销
MTU 需调整（隧道头占 20 字节）

RS 端操作：

bash 复制代码 
modprobe ipip
ip tunnel add tunl0 mode ipip remote <调度器IP> local <RIP>
ip addr add VIP/32 dev tunl0
ip link set tunl0 up

调度器端用 -i 添加 RS：

bash 复制代码 
ipvsadm -a -t VIP:Port -r RIP:Port -i

4.4 FULLNAT 模式

同时改目标 IP 和源 IP：DNAT（VIP 转换为 RIP）+ SNAT（CIP 转换为 DIP）。RS 看到的请求都来自调度器，不需要改网关。
#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt p{margin:0;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .label text,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node rect,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node circle,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node ellipse,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node polygon,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .rough-node .label text,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node .label text,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .image-shape .label,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .rough-node .label,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node .label,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .image-shape .label,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .icon-shape,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .icon-shape p,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-lnKVTuB0Un9v65dt :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} ① CIP→VIP
② DIP→RIP
② DIP→RIP
③ RIP→DIP
③ RIP→DIP
④ DIP→CIP
客户端 (CIP)
调度器 VSDNAT: VIP→RIPSNAT: CIP→DIP
RS1GW: 任意
RS2GW: 任意

优点 缺点
RS 无需特殊网络配置 请求和响应都经调度器
支持跨网段 RS 看不到真实客户端 IP
标准内核需打补丁

四种模式对比

模式 响应路径 跨网段 端口映射 RS 网关要求
NAT 经调度器 ✗ ✓ 指向调度器 DIP
DR 直达客户端 ✗ ✗ 正常配置
TUN 直达客户端 ✓ ✗ 正常配置
FULLNAT 经调度器 ✓ ✓ 无特殊要求

五、LVS 的十三种调度算法

静态算法（不考虑负载，4 种）

算法 全称 说明
rr Round Robin 轮询，一人一次
wrr Weighted RR 加权轮询，权重高的多分
sh Source Hashing 按源 IP 哈希，同一客户端固定同一 RS
dh Destination Hashing 按目标 IP 哈希，同一目标固定同一 RS
复制代码 
rr:   A B C A B C A B C ...
wrr:  A A B C A A B C ...   (A 权重=2, B 权重=1, C 权重=1)

实验中的 wrr 实操：

bash 复制代码 
ipvsadm -A -t 192.168.181.138:80 -s wrr
ipvsadm -a -t 192.168.181.138:80 -r 192.168.181.137:80 -m -w 2
ipvsadm -a -t 192.168.181.138:80 -r 192.168.181.139:80 -m -w 1

动态算法（根据连接数/负载，7 种）

算法 全称 调度依据
lc Least-Connection 选活动连接数最少的 RS
wlc Weighted LC lc 基础上融入权重，权重高的承担更多
lblc Locality-Based LC 同目标 IP 优先同 RS，负载过高再溢出
lblcr LBLCR lblc + 多 RS 可服务同一目标
sed Shortest Expected Delay (ActiveConn + 1) / Weight，选比值最小
nq Never Queue 有空闲 RS 直接分配，否则走 sed
ovf Overflow-connection RS 达连接上限时溢出给其他节点

关键公式：

复制代码 
lc:   overhead = ActiveConn × 256 + InactiveConn
wlc:  overhead = (ActiveConn × 256 + InactiveConn) / Weight

选型建议： 短连接用 rr / wrr，长连接用 lc / wlc，需会话保持用 sh 或 -p，缓存集群用 dh / lblc。

六、多端口轮询问题

6.1 问题描述

Web 服务同时开 HTTP (80) 和 HTTPS (443)，各自独立建 LVS 服务时：

复制代码 
TCP 192.168.181.200:80  rr  → RS1, RS2
TCP 192.168.181.200:443 rr  → RS1, RS2

两个独立服务的轮询计数器不同步，同一客户端先后访问 http 和 https 可能都落到同一台 RS。

6.2 解决方案

用 iptables mangle 表给 VIP:80 和 VIP:443 的数据包打上同一个数字标记，LVS 基于标记统一调度。
#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg p{margin:0;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .label text,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node rect,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node circle,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node ellipse,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node polygon,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .rough-node .label text,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node .label text,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .image-shape .label,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .rough-node .label,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node .label,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .image-shape .label,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .icon-shape,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .icon-shape p,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-TfGAhP3BFQd90fAg :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} tcp/80 请求
iptables manglePREROUTING-m multiport --dports 80,443-j MARK --set-mark 6666
tcp/443 请求
ipvsadm -A -f 6666 -s rr基于标记统一调度
RS1 :0
RS2 :0

实验验证

bash 复制代码 
# 步骤 1：iptables 标记
iptables -t mangle -A PREROUTING \
  -d 192.168.181.200 -p tcp \
  -m multiport --dports 80,443 \
  -j MARK --set-mark 6666

# 步骤 2：基于 FWM 创建 LVS 服务
ipvsadm -A -f 6666 -s rr
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.137 -g
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.139 -g

实际输出：

复制代码 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
FWM  6666 rr
  -> 192.168.181.137:0            Route   1      0          0
  -> 192.168.181.139:0            Route   1      0          0

RS 端口显示 :0，表示匹配所有端口 ------ 标记 6666 已涵盖 80 和 443。

七、会话粘滞：持久连接方案

7.1 原理

LVS 的 -p 参数实现持久连接：指定时间内，同一 CIP 的所有请求（不限端口）都发给同一台 RS。
#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H p{margin:0;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .label text,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node rect,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node circle,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node ellipse,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node polygon,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .rough-node .label text,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node .label text,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .image-shape .label,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .rough-node .label,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node .label,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .image-shape .label,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .icon-shape,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .icon-shape p,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-HasqNMof95DhaG0H :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} tcp/80
tcp/443
tcp/3306
udp/53
Client A同一 CIP
持久连接模板(CIP, VIP, FWM) → RS1持久期内有效
RS1

内部维护 (CIP, VIP, FWM) → RS 映射，超时时间由 -p 参数指定（单位秒）。

实验验证

bash 复制代码 
ipvsadm -A -f 6666 -s rr -p 1
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.137 -g
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.139 -g

实际输出：

复制代码 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
FWM  6666 rr persistent 1
  -> 192.168.181.137:0            Route   1      0          0
  -> 192.168.181.139:0            Route   1      1          0

持久连接模板 (ipvsadm -Lnc)：

复制代码 
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
IP  00:58  NONE        192.168.181.200:0  0.0.26.10:0        192.168.181.139:0
字段 含义
IP 条目 持久连接模板，端口 0 覆盖所有端口
expire: 00:58 模板剩余 58 秒过期
NONE 持久期内同一 CIP 所有请求 → 同一 RS

7.2 防火墙标记 + 持久连接

bash 复制代码 
# 1. 防火墙标记：80+443 → 6666
iptables -t mangle -A PREROUTING -d 192.168.181.200 -p tcp \
  -m multiport --dports 80,443 -j MARK --set-mark 6666

# 2. 基于 FWM 创建调度 + 持久连接
ipvsadm -A -f 6666 -s rr -p 1
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.137 -g
ipvsadm -a -f 6666 -r 192.168.181.139 -g

多端口统一调度 → -f 防火墙标记，会话粘滞 → -p 持久连接

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