一、LVS介紹
1.工作範圍
操作系統：LVS基於內核網絡層面工作；
網絡傳輸：工作在ISO模型的4層，主要對數據鏈路層和網絡層進行操作2.工作原理
IPVS程序
IPVS:在內核的netfilter 的INPUT鏈之前運行的一個程序,根據工作模式不同，IPVS進行相應的操作。
IPVS：通過ipvsadm進行操作
#爲什麼放在INPUT鏈之前
因爲客戶端在訪問服務時，訪問的是負載均衡器的服務，客戶端並不知道負載均衡器提供的是虛擬服務；
所以，在負載均衡器的PREROUTING之後向INPUT走去
如果，在PREROUTING判斷，可能會有流向FORWARD的3.在下面介紹各種模式的工作時會用到下面專有名詞
VS：Virtual Server #虛擬服務
Director, Balancer #負載均衡器、分發器
RS：Real Server #後端請求處理服務器
CIP: Client IP #用戶端IP
Director Virtual IP: VIP #負載均衡器虛擬IP
Director IP: DIP #負載均衡器IP
Real Server IP: RIP #後端請求處理服務器IP二、LVS——NAT工作模式
1.介紹
NAT模式請求包，從client->VS->RS
NAT模式迴應包，從RS->VS->client
NAT模式主要工作在網絡層，通過轉換IP地址實現2.client發出請求（源IP:CIP,目標IP:VIP）->VS(IPVS轉換地址)->RS
1.請求進入RS，遇到VIP的PREROUTING鏈，因爲目標IP是VIP，所以轉到INPUT上
2.在INPUT上被IPVS攔着，將目標IP轉換爲RIP；因爲目標IP不是VIP，所以轉到POSTROUTING，通過DIP發到RS3.RS(源IP:RIP,目標IP:CIP)->VS(POSTROUTING轉換地址)->client
注意：RS需要將網關指向DIP，否則數據不會從VS經過；
如果數據不從VS發出，就無法將源地址轉換爲VIP；
從而使數據直接從RS發出到client
在client發現這個迴應包不是VIP發出的，我不要！(client請求的是VIP)
無法完成數據傳輸
1.RS通過網關DIP將數據發往VS
2.VS的PREROUTING進入後發現目標地址不是本機，發到FORWARD
3.FORWORD發送到POSTROUTING
4.在POSTROUTING將源IP從RIP轉換爲VIP，發走到client4.缺點
1.迴應包也從VS通過，給VS帶來大量的流量傳輸壓力
迴應包一般攜帶大量數據，
所以DR模式，讓迴應包直接從RS發往client三、LVS——DR工作模式
1.介紹
DR模式請求包，從client->VS->RS
DR模式迴應包，直接RS->client
1.DR工作在 數據鏈路層 ，通過轉換 MAC地址 實現
注意：
a.只有在同一物理網段時，主機間的通信使用MAC地址實現的；所以RS和VS要在同一物理網段
2.DR的迴應包並不會從VS轉發，而是直接通過RS發出
注意：
a.這就要求RS要有一個與VIP相同的IP
b.但是同一物理網段的IP地址不能衝突，否則會出現-在數據包進入本網段之前，廣播尋找VIP時，出現多個響應的情況
3.所以，RS的迴環網卡上設置一個別名IP地址(與VIP相同)，並且禁止RS對廣播的任何迴應
實現
a.RS與VS通過MAC地址通訊（RIP對應的MAC地址）
4.所以進入RS時（源IP：CIP，目標IP：VIP）（源MAC：DIP_MAC,目標MAC：RIP_MAC）,通過MAC地址連接
不管IP地址，只用MAC地址
5.從RS發出時（源IP：VIP，目標IP：CIP）（源MAC：RIP_MAC，目標IP：DIP_MAC）,通過IP地址發出網絡
不管MAC地址，只用IP地址2.client發出請求->VS->RS
1.client 發出請求（源IP:CIP,目標IP:VIP）（源MAC:CIP_MAC）
2.鍵入VS所在網段時，交換機廣播，誰是VIP，給我MAC地址
VS和RS都有VIP，RS的廣播迴應被禁止，就無法回覆
於是只有VS迴應廣播(數據包目標MAC爲VS_VIP_MAC)，請求數據包進入VS中
3.數據包進入VS經過PREROUTING到達INPUT鏈之前，被IPVS攔着
IPVS把(源MAC:CIP_MAC,目標MAC:VS_VIP_MAC)換爲(源MAC:DIP_MAC,目標MAC:RIP_MAC)，通過MAC地址傳輸到同物理網段的RS上
IP地址不做轉換 3.RS迴應包->client
4.RS上有兩個地址RIP和VIP（別名）
進入RS時（源IP：CIP，目標IP：VIP）
所以RS相應的迴應包（源IP：VIP，目標IP：CIP）
5.RS——>client
client不在此物理網段，所以不用管MAC地址如何
6.進入client網段，廣播找到client對應MAC地址。
7.client收到包，發現與自己發出的請求包IP對應，是自己要的；接受4.缺點
DR的缺陷是 VS和RS必須要在同一物理網段，
TUN模式可以讓迴應包從RS——>client
也不要求VS和RS要在同一物理網段
四、LVS——TUN工作模式
TUN模式可以讓迴應包從RS——>client
也不要求VS和RS要在同一物理網段
注意：RS也要設置不能在公網出現的VIP
1.介紹（CIP到VIP的信，VS用快遞送到RS）
如果實現上述功能，則需要VS->RS傳輸過程中，不能使用IP地址，也不能使用MAC地址
需要用IP隧道技術實現虛擬服務器
這種方式是在集羣的節點不在同一個網段時可用的轉發機制,是將IP包封裝在其他網絡流量中的方法。
爲了安全的考慮,應該使用隧道技術中的VPN,也可使用租用專線｡缺點
集羣所能提供的服務是基於TCP/IP的Web服務､Mail服務､News服務､DNS服務､Proxy服務器等等.2.client發出請求->VS（協議封裝）->RS
1.client 發出請求（源IP:CIP,目標IP:VIP）到VS
2.數據包進入VS經過PREROUTING到達INPUT鏈之前，被IPVS攔着
用隧道協議把請求包封裝起來
形成【源IP:DIP（源IP:CIP,目標IP:VIP）目標IP:RIP】
3.通過外層封裝的協議傳輸到RS上3.RS->client
RS也要設置不能在公網出現的VIP
RS根據外層協議接受DIP的請求包
解包之後發現，裏面還有一層數據包，是請求自己VIP的
迴應包通過RS_VIP發送到client五、LVS——full_NAT工作模式
與NAT相似也是通過IP地址轉化，
與NAT區別及工作方式
NAT模式只轉換目標地址VIP->RIP
從RS->VS是通過網關的設置實現的
full_NAT模式在IPVS上，把源地址和目標地址全部轉換髮給RS
（源IP:CIP,目標IP:VIP）轉換爲（源IP:DIP,目標IP:RIP）
RS接收到以後以爲是VS的請求，迴應包（源IP:RIP,目標IP:DIP）不用通過網關發送。
VS收到RS的迴應，再把（源IP:RIP,目標IP:DIP）轉換爲源IP:VIP,目標IP:CIP）發送給client