首先我們要了解LVS的工作機制:
LVS裏Director本身不響應請求，只是接受轉發請求到後方，Realservers纔是後臺真正響應請求。
LVS 工作原理基本類似DNAT，又不完全相像，它是一種四層交換，默認情況下來通過用戶請求的的地址和端口，來判斷用戶的請求，從而轉發到後臺真正提供服務的主機，而判斷這種請求的是通過套接字來實現，所以四層就可以實現。而且這個轉發的過程對用戶而言是透明的（簡單的講，就是用戶訪問的是DR的IP，而DR轉發給RSS，而用戶不知道這個過程）
LVS的工作模式:
1.DNAT
2.直接路由
3.隧道
提供的優點：
1.高併發
2.高冗餘
3.適用性，擴展服務器，縮減服務器，方便服務器擴展和收縮
LVS 的IP地址類型
1.VIP:虛擬IP地址，並不提供服務，而是將用戶的請求轉發到後方
2 RIP:真正IP地址，客戶端真正提供服務的IP地址
3.DIP:調度IP地址，通常是和RIP相連的LVS的IP地址
4.CIP:客戶端IP地址，用戶請求時，用戶的IP
流程：如下圖
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LVS集羣的類型：
1.LVS-NAT DNAT
2.LVS-DR 直接路由
3.LVS-TUN 隧道
下面我們詳細說明這三種類型：
LVS-NAT模型原理
用戶的請求和響應都需要經過Director
源地址，目標地址都需要經過轉換，而目標地址轉換是透明的
這種架構的擴展有限調度器，Director將處理所有的請求，壓力比較大，擴展到10個結點就不行了
要求：
1.集羣節點必須在同一個物理網絡中，同一個子網或者VLAN
2.DIP和RIP只能在同一個網絡（子網）中，不能跨越網段
3.RIP地址通常是私有地址
4.所有的RIP，必須以DIP爲網關（地址轉換）
5.NAT的地址可以做端口轉換（比如80--à8080）
6.任何操作系統都可以做RIP
7.Director有可能成爲整個系統的瓶頸
數據傳輸：
通過二層（數據鏈路層）轉發（ARP）將DR的MAC地址轉換成RIP的MAC地址（不是轉變，而是轉發），這樣就實現了數據的傳輸，在RSS響應後，再將RSS的MAC地址轉換成RIP的MAC地址。
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LVS-DR模型原理
用戶的請求必須經過Director，而realserver在響應的使用直接返回請求（圖有問題，有可能設的網關不同，還存在一臺路由器）
需要配置iptables規則，拒絕響應MAC地址轉換，或者通過修改LINUX內核響應
優點：由於它比NAT少了一個地址轉換，響應速度更快
特點
1.必須處於同一個物理網絡中（連在同一個交換機上）
2.RIP可以使用公網地址（建議使用）
3.Director只轉發請求，而realserver直接響應請求而不轉發
4.集羣節點的網關，不能指向DIP
5.不能做端口轉換（不支持）
6.絕大多數的操作系統都可以實現realserver,而realserver需要同一個網卡配置多個Ip地址
7.DR模式的Director比NAT模式能夠帶動更多的節點
數據傳輸：
解決數據進入：
爲了避免RS直接響應，給服務器的lo:0設置VIP地址，給本地網卡設置成CIP，這樣RS就不會直接響應了，隱藏了RS
解決數據出去：
而默認情況下，Linux設置數據包從哪塊網卡出去，源地址設爲該網卡地址，通過添加一條特殊路由信息，如果目標地址是lo的VIP地址，那麼出去的時候源地址設置爲lo的地址。
路由信息的原理：
添加一條主機路由，將VIP的地址自己設置成一個網段,既子網掩碼爲255.255.255.255，這樣VIP出去的時候沒有比VIP更優的了，就成爲最佳IP
在互聯網上性能最佳的就是DR應用，但是有一個缺點，必須要求主機間距離比較近（比如一個機房），如果發生天災人禍，集羣就完了，所以我們爲了實現異地分佈，要採用隧道比如***
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LVS-TUN模型原理：
虛擬隧道實現：
1.專線（加密）
2.二層：在MAC之外再加一層MAC
3.三層：源IP目標IP之外再加一層IP
隧道目的: 隱藏意圖，通過轉換來（ip套ip）隱藏目的
特徵：
1.集羣節點和Director不必在同一個網絡
2.RIP必須使用公網地址
3.Director只需要處理進來的請求，不需要處理出去的請求
4.響應的請求一定不能經過Direcor.
5.Directory不支持端口映射
6.只能使用那些支持IP 隧道協議的操作系統做realserver
優點：LVS-TUN可以實現基於網絡的集羣，這樣就脫離了LVS-DR的realserver之間的距離限制。
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LVS的負載均衡要依賴算法（Scheduling methods :調度方法）來實現，根據特點它們分爲如下兩類：
1.fiexd scheduling 靜態（固定）
2.dnamic scheduling 動態
FIEXD SCHEDULING靜態算法
特點：不考慮後端realserver的連接狀態，而動態的要考慮後端的鏈接數爲標準
1. Round-robin (RR) 輪詢
既第一次訪問A，第二次訪問B,第三次再訪問A…..循環下去
2. Weighted Round-Robin WRR
加強論調：提高後臺服務器的響應能力
根據後方服務器的響應能力，來定義權重，根據權重來轉發請求，權重大的優先訪問
3.Destination hashing DH
目的：實現針對目標地址的請求做固定轉發
將來自同一個用戶的特定請求轉發到固定的指定的主機（比如提供web服務），以提高緩存（網頁文件緩存）利用率（命中率）。
4.Souce hashing SH
目的：將來自同一個用戶的地址，始終轉發到router或者firewall
應用場景：
將用戶的請求按照平均指定到不同的防火牆，實現平均內網負載，通過特定防火牆（網關）出去（上網）
靜態算法的缺陷：不考慮後臺real-server的負載,連接狀態
動態算法：Dynamic Scheduling Mehtod
這裏有兩個概念：
活動連接：後臺real-server當前處於活動狀態（active）和ESTABLISHED state（想關聯）的連接，像ssh，或者telnet會一直處於活動狀態。
非活動連接：非活動的狀態（inactive）或者非FIN的數據包,比如httpd(未開啓keepalive), 而httpd除非啓用keepalive, 發送完成後直接斷開，處於inactive的狀態
相關動態算法 ：
1. LC least-connection 最少連接
LC同時檢查一臺主機上的活動連接數和非活動連接數，連接數最少（活動狀態的連接數少）的將會接受下一個連接請求。
LC同時考察活動連接和非活動連接，它用活動連接*256+非活動連接作爲 overhead 通過overhead誰的小，轉發給誰
但是非活動鏈接也會影響連接，當活動連接的比數比較大的時候，會影響結果
2.WLC Weighted Least-Connection 加權最少連接數
加權按照機器的性能劃分。Overhead/加權請求要轉發給小得那個
加權算法，是集羣應用上的最好的算法之一，比較公平
2. SED Shortest Expected Delay 最短延遲
在WLC基礎上改進
Overhead = （ACTIVE+1）*256/加權
不再考慮非活動狀態，把當前處於活動狀態的數目+1來實現，數目最小的，接受下次請求
+1的目的是爲了考慮加權的時候，非活動連接過多
缺陷：當權限過大的時候，會倒置空閒服務器一直處於無連接狀態
3.NQ算法永不排隊
保證不會有一個主機很空間。在SED基礎上無論+幾，第二次一定給下一個，保證不會有一個主機不會很空閒
不考慮非活動連接，才用NQ，SED要考慮活動狀態連接
對於DNS的UDP不需要考慮非活動連接，而httpd的處於保持狀態的服務就需要考慮非活動連接給服務器的壓力
4.LBLC 基於本地的最少連接算法
和DH的區別：考慮後臺的負載能力和連接情況
支持權重，它在WLC基礎上改進
5.LBLCR 基於本地的帶複製的最少連接數
是對LBLC的一個改進，能夠在LBLC的基礎上實現負載均衡
判斷後端，到底誰的連接少，當A的連接很多，而B的很空閒，會將A的部分連接分配到B上（打破原有規則，避免大範圍的不公平）