LVS特性介紹：
1 屬於四層調度[物理層|數據鏈路層|網絡層|傳輸層]
不需要解封裝,但不能識別報文數據,速度快，性能好！
2 高可用性實現方式--keepalived
3 工作原理：
LVS根據請求報文的目標IP和目標協議及端口將其調度轉發至某RS，根據調度 算法來挑選RS
4 工作位置:INPUT鏈之前
5 專用術語簡介：
VS：Virtual Server，Director Server(DS) --調度器
Dispatcher(調度器)，Load Balancer
RS：Real Server(lvs), upstream server(nginx)
backend server(haproxy) --後端服務器
CIP：Client IP --客戶端擁有的IP地址
VIP: Virtual serve IP VS外網的IP
DIP: Director IP VS內網的IP
RIP: Real server IP 後端服務器IP
6 訪問流程簡述：
CIP <--> VIP == DIP <--> RIP
7 命令行管理工具：ipvsadm
8 工作於內核級別，支持併發訪問量大
驗證內核支持LVS
[root@KEEP208:56:43~]#cat /boot/config-3.10.0-862.el7.x86_64 | grep -i "ipvs"
CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_IPVS=m
# IPVS transport protocol load balancing support
# IPVS scheduler
# IPVS SH scheduler
# IPVS application helper
LVS四種模型簡介：NAT
lvs-nat：修改請求報文的目標IP,多目標IP的DNAT
解析：
本質是多目標IP的DNAT，通過將請求報文中的目標地址和目標端口修改爲某挑出的RS的RIP和PORT實現轉發
(1) RIP和DIP應在同一個IP網絡[也可以跨網段]，且應使用私網地址；RS的網關要指向DIP
(2)請求報文和響應報文都必須經由LVS轉發，LVS易於成爲系統瓶頸
(3)支持端口映射，可修改請求報文的目標PORT
(4)VS必須是Linux系統，RS可以是任意OS系統
LVS四種模型簡介：DR
lvs-dr：操縱封裝新的MAC地址 默認模式
解析：
LVS-DR：Direct Routing，直接路由，LVS默認模式,應用最廣泛
通過爲請求報文重新封裝一個MAC首部進行轉發，源MAC是DIP所在的接口的MAC
目標 MAC是某挑選出的RS的RIP所在接口的MAC地址；源IP/PORT，以及目標 IP/PORT均保持不變
1 LVS和各RS都配置有VIP
2 確保前端路由器將目標IP爲VIP的請求報文發往LVS
方式1：
在前端網關做靜態綁定VIP和LVS的MAC地址
方式2：
在RS上使用arptables工具
arptables -A IN -d $VIP -j DROP
arptables -A OUT -s $VIP -j mangle --mangle-ip-s $RIP
方式3：
在RS上修改內核參數以限制arp通告及應答級別
忽略apr廣播：
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore --1
不宣稱自己有這段IP：
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce --2
後端服務器也設置vip一樣的IP地址
配置解析：
限制響應級別：arp_ignore
0：默認值，表示可使用本地任意接口上配置的任意地址進行響應
1: 僅在請求的目標IP配置在本地主機的接收到請求報文的接口上時，纔給予響應
限制通告級別：arp_announce
0：默認值，把本機所有接口的所有信息向每個接口的網絡進行通告
1：儘量避免將接口信息向非直接連接網絡進行通告
2：必須避免將接口信息向非本網絡進行通告
參數其它配置：
[root@KEEP211:01:29~]#find /proc -name *arp_ign*
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/default/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
........................................................
[root@KEEP211:47:29~]#find /proc -name *arp_announce*
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
/proc/sys/net/ipv4/conf/default/arp_announce
/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/arp_announce
/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
vip配置在lo接口上！
舉例：
ip a a 1.1.1.1/32 dev lo --要配置32的子網掩碼
---加默認路由 route add default dev eth0
ping -I 1.1.1.1 1.1.1.2 --指定從本機那個IP -ping對方
DR模型特點：
1 RS的RIP可以使用私網地址，也可以是公網地址；
2 RIP與DIP在同一IP網絡； RIP的網關不能指向DIP，以確保響應報文不會經由Director
3 RS和LVS一個物理網絡
4 請求報文要經由LVS，相應報文不經過LVS
而由RS直接發往 Client
5 不支持端口映射-端口不能修改
6 RS可使用大多數OS系統
DR模型不用啓用ip_forward功能
NAT模型必須要啓用此功能LVS四種模型簡介：tun
lvs-tun： 在原請求IP報文之外新加一個IP首部
轉發方式：不修改請求報文的IP首部(源IP爲CIP，目標IP爲VIP)
而在原IP報文之外再封裝一個IP首部(源IP是DIP，目標IP是RIP)
將報文發往挑選出的目標 RS；RS直接響應給客戶端(源IP是VIP，目標IP是CIP)
(1) DIP, VIP, RIP都應該是公網地址
(2) RS的網關一般不能指向DIP
(3) 請求報文要經由Director，但響應不能經由Director
(4) 不支持端口映射
(5) RS的OS須支持隧道功能 LVS四種模型簡介：lvs-fullnat
lvs-fullnat：
通過同時修改請求報文的源IP地址和目標IP地址進行轉發
CIP --> DIP
VIP --> RIP
(1) VIP是公網地址，RIP和DIP是私網地址，且通常不在同一IP網絡；
因此RIP的網關一般不會指向DIP
(2) RS收到的請求報文源地址是DIP，因此只需響應給DIP；
但Director還 要將其發往Client
(3) 請求和響應報文都經由LVS
(4) 支持端口映射
注意：此類型kernel默認不支持
模式之間差異總結：
差異總結：
lvs-nat與lvs-fullnat：請求和響應報文都經由Director
lvs-nat：RIP的網關要指向DIP
lvs-fullnat：RIP和DIP未必在同一IP網絡，但要能通信
lvs-dr與lvs-tun：請求報文要經由Director，但響應報文由RS直接發往Client
lvs-dr：通過封裝新的MAC首部實現，通過MAC網絡轉發
lvs-tun：通過在原IP報文外封裝新IP頭實現轉發，支持遠距離通信
對比項 NAT TUN DR
後端服務器 任何服務器 必須支持隧道 關閉apr廣播
服務器網絡 私網/公網 私網/公網 局域網
後端服務器數量 10--20 最大100 最大100
服務器網關： 指向LVS 其它路由 其它路由LVS十種算法：靜態算法
1、RR：roundrobin，輪詢
2、WRR：Weighted RR，加權輪詢
自己的權重/總權重
3、SH：Source Hashing，實現session sticky，源IP地址hash；
將來自於同一個IP地址的請求始終發往第一次挑中的RS，從而實現會話綁定
4、DH：Destination Hashing；目標地址哈希，將發往同一個目標地址的請求始終轉發至第一次挑中的RS，
典型使用場景是正向代理緩存場景中的負載均衡， 如：寬帶運營商LVS十種算法：動態算法
1、LC：least connections 適用於長連接應用[最小連接算法]
Overhead=activeconns*256+inactiveconns
活動連接*256+非活動連接
值越小優先級越高！
2、WLC：Weighted LC，默認調度方法
Overhead=(activeconns*256+inactiveconns)/weight
(活動連接*256+非活動連接)/權重
值越小優先級越高！
權重越大，值越小，優先級越高
第一個請求過來時，爲0
3、SED：Shortest Expection Delay,初始連接高權重優先
Overhead=(activeconns+1)*256/weight
(活動連接+1)*256/權重
4、NQ：Never Queue，第一輪均勻分配，後續SED
5、LBLC：Locality-Based LC，動態的DH算法，
使用場景：根據負載狀態實現 正向代理
6、LBLCR：LBLC with Replication，帶複製功能的LBLC，
解決LBLC負載不均衡 問題，從負載重的複製到負載輕的RS