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LVS集群类型比较:选择最适合你的应用架构

2023-10-31 17:11未知服务器之家 操作系统

一、什么是LVS? LVS是Linux Virtual Server的简称,也就是Linux虚拟服务器,是一个由章文嵩博士发起的软件项目,现在LVS已经是Linux标准内核的一部分,在Linux2.4内核以前,使用LVS时必须重新编译内核以支持LVS功能模块,但是从Linux2.4内

一、什么是LVS?

LVS是Linux Virtual Server的简称,也就是Linux虚拟服务器,是一个由章文嵩博士发起的软件项目,现在LVS已经是Linux标准内核的一部分,在Linux2.4内核以前,使用LVS时必须重新编译内核以支持LVS功能模块,但是从Linux2.4内核心之后,已经完全内置了LVS的各个功能模块,无需给内核打任何补丁,可以直接使用LVS提供的各种功能。

使用LVS技术要达到的目标是:通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能,高可用的服务器群集,它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。

LVS集群类型比较:选择最适合你的应用架构

二、LVS集群几种类型

1.LVS-NAT

原理:本质上是多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和port实现转发。

  • RIP和DIP尽量在同一个网络,且使用私有网络,RS的网关尽量要指向DIP;
  • 请求报文和响应报文都必须经由Diretory转发,Diretory易于成为系统瓶颈;
  • 支持端口映射,可修改请求报文的目标port;
  • VS必须是linux系统,RS可以是任意OS系统;

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2.LVS-DR(常用)

原理:Dirrect Routing,直接路由,LVS的默认模式,应用最广泛,通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在接口的MAC,目标MAC是挑选出来的RS的RIP所在接口的MAC地址,源IP/PORT以及目标IP/PORT均保持不变。

  • Director和各RS均要配置VIP;
  • 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director

在RS上使用arptables工具:

arptables -A IN -d $VIP -j Drop
arptables -A OUT -s $VIP -j **** --*****-ip-s $RIP

RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别:

/proc/sys/net/ipv4/vonf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
  • RS的RIP可以使用私有网络地址,也可以使用公网地址;RIP和DIP在同一个IP网络;
  • RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经过Director
  • RS和Director要在同一个物理网络
  • 请求报文要经过Director,但是响应报文不会经过Director,由RS直接发往Client
  • 不支持端口映射,即端口固定
  • RS可使用大多数OS操作系统

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3.lvs-tun(跨异地)

原理:不修改请求报文的IP首部(CIP->VIP),而在原IP报文之外封装一个IP首部(DIP->VIP),将报文发往目标RS,RS直接响应客户端(VIP->CIP)。

  • DIP、VIP、RIP都应该是公网地址
  • RS的网关不能指向DIP
  • 请求报文要经过Director,但是响应报文不经过直接回到Client
  • 不支持端口映射
  • RS的OS必须支持隧道功能

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4.lvs-fullnat

原理:通过同时修改请求报文的源ip和目的ip进行转发

  CIP->VIP
  DIP->RIP
  • VIP是公网地址
  • RS收到的请求报文源地址是DIP,因此只响应给DIP,lvs服务器将其转发给client
  • 请求和响应报文都经过LVS服务器
  • 支持端口映射
  • 内核默认不支持

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