LVS负载均衡基础知识分享
一、基础概念
LVS技术全称：Linux virtual Server，Linux虚拟服务器集群系统，1998由章文嵩博士设计、并且开源的，是中国最早的开源软件项目之一。
LVS被称为负载均衡软件（软件级别），用户通过互联网访问LVS VIP地址，LVS根据转发方式和算法将用户请求转发至后端服务器，后端服务器处理完成之后，会将数据返回给用户，对于用户来讲，是无法看到或者感知后端集群的状态的。
- 转发方式；
- 算法；
在目前互联网IT企业中，主流的可伸缩网络架构，都有一个共同的特点：前端调度器，拥有前端调度器就可以实现网络架构的横向、纵向伸缩功能，无限扩容集群的量级。
在IP负载均衡技术中，主要是通过三种转发方式来实现请求的转发，三种方式：
- NAT；
- DR;
- TUN;
二、LVS负载均衡DR模式
LVS DR模式工作原理
用户请求LVS VIP到达director（LB均衡器），director（LVS）将请求的报文的目标MAC地址改成后端的realserver MAC地址，目标IP为VIP（不变），源IP为用户IP地址（保持不变），然后Director将报文发送到realserver，realserver检测到目标IP为自己本地的VIP，如果在同一个网段，然后将请求直接返给用户。如果用户跟realserver不在一个网段，则通过网关（路由器）返回用户。
LVS DR模式要点&注意事项
- LVS服务器和后端Realserver必须在同网段（内网、公网）；
- LVS修改请求报文的目标MAC，目标IP（VIP）不修改的；
- 目标IP（VIP）保持不变，在RS客户端配置VIP，lo网卡上面配置（不冲突）；
- RS客户端服务器的网关指向路由器下一跳（默认网关），保证数据能够出去（访问外网）；
- 所有的RS客户端服务器，抑制VIP ARP广播，禁止VIP响应解析，而且保证真实网卡不能抑制ARP广播。
三、LVS负载均衡工作原理
实现LVS负载均衡转发方式有三种，分别为NAT、DR、TUN模式，LVS均衡算法包括：RR(round-robin)、LC(least_connection)、W(weight)RR、WLC模式等（RR为轮询模式，LC为最少连接模式）。
LVS NAT原理：用户请求LVS VIP到达director（LVS服务器LB），director（LVS）将请求的报文的目标IP地址改成后端的realserver IP地址，同时将报文的目标端口也改成后端选定的realserver相应端口，最后将报文发送到realserver，realserver将数据返给director，director再把数据发送给用户。（两次请求都经过director，所以访问大的话，director会成为瓶颈）
LVS DR原理：用户请求LVS VIP到达director（LB均衡器），director将请求的报文的目标MAC地址改成后端的realserver MAC地址，目标IP为VIP（不变），源IP为用户IP地址（保持不变），然后Director将报文发送到realserver，realserver检测到目标为自己本地VIP，如果在同一个网段，然后将请求直接返给用户。如果用户跟realserver不在一个网段，则通过网关返回用户
LVS TUN原理：用户请求LVS到达director，director通过IP-TUN加密技术将请求的报文的目标MAC地址改成后端的realserver MAC地址，目标IP为VIP（不变），源IP为用户IP地址（保持不变），然后Director将报文发送到realserver，realserver基于IP-TUN解密，然后检测到目标为自己本地VIP，如果在同一个网段，然后将请求直接返给用户。如果用户跟realserver不在一个网段，则通过网关返回用户。
