Linux之虚拟服务器LVS搭建

  原理:负载均衡器和RS都使用同一个IP对外服务。但只有DR对ARP请求进行响应,所有RS对本身这个IP的ARP请求保持静默。也就是说,网关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,而DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的RS,把目的MAC地址改为RS的MAC(因为IP一致)并将请求分发给这台RS。这时RS收到这个数据包,处理完成之后,由于IP一致,可以直接将数据返给客户,则等于直接从客户端收到这个数据包无异,处理后直接返回给客户端。由于负载均衡器要对二层包头进行改换,所以负载均衡器和RS之间必须在一个广播域,也可以简单的理解为在同一台交换机上。

  原理:就是把客户端发来的数据包的IP头的目的地址,在负载均衡器上换成其中一台RS的IP地址,并发至此RS来处理,RS处理完成后把数据交给经过负载均衡器,负载均衡器再把数据包的原IP地址改为自己的IP,将目的地址改为客户端IP地址即可。期间,无论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过负载均衡器。

  缺点:扩展性差。当服务器节点(普通PC服务器)增长过多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈,因为所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器。当服务器节点过多时,大量的数据包都交汇在负载均衡器处,导致负载均衡器变慢以至于整个链路变慢。

  原理:隧道模式就是,把客户端发来的数据包,封装一个新的IP头标记(仅目的IP)发给RS,RS收到后,先把数据包的头解开,还原数据包,处理后直接返回给客户端,不需要再经过负载均衡器。注意,由于RS需要对负载均衡器发过来的数据包进行还原,所以说必须支持IPTUNNEL协议。因此,在RS的内核中,必须编译支持IPTUNNEL这个选项。

  优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,就能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

  缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP,这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议,服务器可能只局限在部分Linux系统上。

  调度器通过“轮循”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实机器上,它均等的对待每一台服务器,而不管服务器实际的连接数和系统负载。

  调度器通过“加权轮循”调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器能处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态的调整其权值。

  “目标地址散列”调度算法根据请求的目标IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。

  “源地址散列”调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(Hash Key)从静态分配的散列表找到对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。

  调度器通过“最少链接”调度算法动态的将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用“最少连接”调度算法可以较好的均衡负载。

  在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用“加权最少连接”调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态的调整其权值。

  无需排队。如果有台Real Server的连接数等于0就直接分配过去,不需要再进行SED运算。

  “基于局部性的最少连接”调度算法是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP最近使用的服务器,若该服务器是可用的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载,则用“最少连接”的原则选出一个可用的服务器,将请求发送到该服务器。

  “带复制的基于局部性最少连接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射,而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组,按“最少连接”原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发到该服务器;若服务器超载,则按“最少连接”原则从这个集群中选出一台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的程度。

  说明:由于缺乏实际requests,无法模拟其它动态调度算法的效果,暂时记录到这里。

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