LVS的工作模式

LVS(Linux Virtual Server)
特點：跨平臺：windows、linux
作用：實現負載均衡
核心元件
ip_vs：linux的核心功能模組，工作在核心，依賴該核心模組實現負載均衡功能
ipvsadm：應用層程式，該程式可以和核心中的ip_vs模組通訊，實現對負載均衡的管理和控制
補充
keepalived也可以對ip_vs進行管理
概念
ClientIP：CIP
RealServerIP：RIP
DirectorIP：DIP
VirtualIP：VIP
一 .DR ( Direct Routing )模式,直接路由模式
1.原理：
第一步：客戶端的請求會發送到及房，此時僅僅DR可以接收這個請求
目標IP MAC都是DR,所以DR可以接收這個請求
第二步：DR收到請求之後，會重新封裝請求
1）會通過預先定義好的演算法找出一個RS的mac地址
2）然後將這個請求報文的目標mac改為這個mac
3）最後將這個修改mac後的請求報文傳送出去
第三步：因為這是內部網路，所有所有節點都可以接收這個請求資料包
1）判斷目標IP mac是否與自己的ip mac相同，只有相同才會接收和處理這個請求
2）處理完成後，會將處理結果直接傳送個客戶端（不再經過DR）

**補充1：為了讓DR RS可以接收請求,要求都需要有相同的哪個IP，這個IP就是VIP,但是這樣會導致IP衝突
解決方式；將vip繫結在本地的迴環介面之上（lo）
補充2：因為多個節點都有vip，因此客戶端在請求獲取mac地址的時候，就會出現arp爭搶的問題
解決方式：在RS上設定arp抑制（不讓RS對arp請求做出應答）**

2.ARP請求：獲取ip所對應的mac地址

cliet           =====>      DR            =====>        RS
ip  ：1.1.1.1               ip  : 1.1.1.2               ip  : 1.1.1.3
mac : aa:aa:aa:aa:aa:aa     mac : bb:bb:bb:bb:bb:bb     mac : cc:cc:cc:cc:cc:cc


客戶端傳送的請求：
	源ip：1.1.1.1 
	源mac：aa:aa:aa:aa:aa:aa
	目標：1.1.1.2
	目標mac：bb:bb:bb:bb:bb:bb
	源埠：1234
	目標埠：80

DR重新封裝以後的報文
	源ip：1.1.1.1 
	源mac：aa:aa:aa:aa:aa:aa
	目標：1.1.1.2
	目標mac: cc:cc:cc:cc:cc:cc
	源埠：1234
	目標埠：80
 

3.DR模式總結：
1. 排程器僅僅修改目標mac
2. 響應報文是直接傳送給客戶端，不再經過排程器
3. RS必須要和DR在用一個區域網中
4. DR無法修改請求報文中的目標埠，因此RS的埠必須和DR一致
5. DR和所有的RS都需要配置VIP
6. 所有的RS都需要配置ARP抑制
7. RS必須可以直接和外網通訊
8. DR模式效率相對高，配置複雜，所以如果訪問量小（pv<2000）,建議用更簡單的nginx haproxy

二.NAT模式
1.原理：
第一步：客戶端傳送請求，請求報文中的目標ip都是VIP
第二步：DR接收請求報文，然後通過演算法找出一個RS，然後將請求報文中的目標IP改為找出的RS的RIP
第三步：RS接收到DR轉發的請求之後，會進行處理，然後將處理的結果傳送DIP（源ip是RIP，目標ip是CIP）,傳送給DR
第四步：DR收到RS所返回的資料，然後會修改這個資料包，將源IP地址改為VIP，然後就可以傳送給客戶端了

補充：RS無法直接給客戶端返回資料
解決方式：將DR的內網絡卡作為所有RS的閘道器
注意：DR需要啟動路由轉發功能

2.ARP請求：獲取ip所對應的mac地址

cliet           =====>      DR            =====>        RS
ip  ：1.1.1.1               vip  : 1.1.1.2              ip  : 1.1.1.3
mac : aa:aa:aa:aa:aa:aa     mac : bb:bb:bb:bb:bb:bb     mac : cc:cc:cc:cc:cc:cc


客戶端傳送的請求：
	源ip：1.1.1.1 
	源mac：aa:aa:aa:aa:aa:aa
	目標：1.1.1.2
	目標mac：bb:bb:bb:bb:bb:bb
	源埠：1234
	目標埠：80

DR重新封裝以後的報文
	源ip：1.1.1.1 
	源mac：aa:aa:aa:aa:aa:aa
	目標：1.1.1.3
	目標mac: bb:bb:bb:bb:bb:bb
	源埠：1234
	目標埠：80

返回資料
	源ip：1.1.1.3
	源mac: cc:cc:cc:cc:cc:cc
	目標ip：1.1.1.1 
	目標mac：aa:aa:aa:aa:aa:aa

3.NAT模式總結
1.排程器在接收客戶端的請求的時候，修改的是目標IP；在給客戶端返回資料的時候，修改的是源IP
2.DIP和RIP必須在同一個網路，而且可以僅僅是一個私有地址
3.RS不需要連線外網也能正常工作（RS被保護起來）
4.請求的資料和應答的資料都需要經過DR的處理，所以在高併發的情況下，DR壓力較大
5.NAT模式的使用場景後端節點較少的情況（RS<20）
6.RS的閘道器地址必須指向DR的內網絡卡IP地址
7.DR需要至少兩個網絡卡（一個連外網，一個連線內網）
DR需要開啟路由轉發功能

三.TUNNEL模式
瞭解
在原有報文的基礎，新增一個新的IP頭

四.FULLNAT模式
這是nat模型的擴充套件，RS和DR可以不再同一個網路
RIP 和DIP 可以是私有地址，他們也可以不再同一個網路，RS的閘道器可以不指向DR的內網絡卡IP