什么是LVS負載均衡

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什么是LVS負載均衡 ？
可伸縮網絡服務涉及到幾種不同的結構，它們都需要一個前端的負載調度器（或者多個進行主從備份）。
先分析實現虛擬網絡服務的主要技術，指出 <strong>IP</strong> 負載均衡技術是在負載調度器的實現技術中效率最高的。在已有的IP負載均衡技術中，主要有通過網絡地址轉換NAT（Network Address Translation）將一組服務器構成一個高性能的、高可用的虛擬服務器，稱之為VS/NAT技術（Virtual Server via Network Address Translation）。在分析VS/NAT的缺點和網絡服務的非對稱性的基礎上，提出了通過IP隧道實現虛擬服務器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和通過直接路由實現虛擬服務器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），它們可以極大地提高系統的伸縮性。VS/NAT、VS/TUN和VS/DR技術是LVS集群中實現的三種IP負載均衡技術。
企業群及應用概述

• 群集的含義

• Cluster，集群、群集

• 由多臺主機構成，但對外只表現為一個整體

• 在互聯網應用中 ，隨著站點對硬件性能、響應速度、服務穩定性、數據可靠性等要求越來越高，單臺服務器力不從心

• 解決方法

• 使用價格昂貴的小型機、大型機

• 使用普通服務器構建服務群集

• 根據群集所針對的目標差異，可分為三個類型

• 負載均衡群集

• 高可用群集

• 高性能運算群集

• 負載均衡群集（Load Balance Cluster）

• 以提高應用系統的響應能力。盡可能處理更多的訪問請求、減少延遲為目標，獲得高并發、高負載（LB）的整體性能

• LB的負載分配依賴于主節點的分流算法（調度算法）

• 高可用群集（High Availability Cluster）

• 以提高應用系統的可靠性、盡可能的減少中斷時間為目標，確保服務的連續性，達到高可用（HA）的容錯效果

• HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式

• 高性能的運算群集（High Performance Computer Cluster）

• 以提高應用系統的CPU運算速率、擴展硬件資源和分析能力為目標，獲得相當于大型、超級計算機的高性能運算（HPC）能力

• 高性能運算群集的高性能依賴于“分布式運算”、“并行計算”，通過專用硬件和軟件將多個服務器的CPU、內存等資源整合在一起，實現只有大型、超級計算機才具備的計算能力

備注：
HA ：高可用
雙工是兩臺平級的服務器，稱為去中心化群集；
主從是有一個主服務器帶有多個從服務器，稱為中心化群集

負載均衡群集工作模式分析

• 負載均衡群集是目前企業用的最多的群集類型

• 群集的負載調度技術有三種工作模式

1. 地址轉換（NAT）

2. IP隧道（TUN）

3. 直接路由（DR）

NAT模式

• 地址轉換（Network Address Translation）
  1.簡稱NAT模式，類似于防火墻的私有網絡結構，負載調度器作為所有服務器節點的網關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節點回應客戶機的訪問出口
  2.服務器節點使用私有IP地址，與負載調度器位于同一個物理網絡，安全性要優于其他兩種方式（安全性最優）
  

TUN模式

• IP隧道（IP Tunnel）
  1.簡稱TUN模式，采用開放式的網絡結構，負載調度器僅作為客戶機的訪問入口，各個節點通過各自的Internet連接直接回應客戶機，而不再經過負載調度器
  2.服務器節點分散在互聯網中不同位置，具有獨立的公網IP地址，通過專用IP隧道與負載調度器相互通信
  

DR模式

• 直接路由（Direct Routing）
  1.簡稱DR模式，采用半開放式的網絡結構，與TUN模式的結構類似，但各節點并不是分散在各地，而是與調度器位于同一個物理網絡
  2.負載調度器與各節點服務器通過本地網絡連接，不需要建立專用的IP隧道
  

負載均衡的結構

• 第一層：負載調度器（Load Balancer或Director）

• 第二層：服務器池（server pool）

• 第三層：共享存儲（Share Storage）

負載均衡群集結構

• 負載均衡結構
  

關于LVS虛擬服務器

• Linux Virtual Server

  
  LVS的負載調度算法

• 針對Linux內核的負載均衡解決方案

• 1998年5月，由我國的章文嵩博士創建

• 官方網站：http://www.linuxvirtualserver.org/

• 輪詢（Round Robin）

• 將收到的訪問請求按照順序輪流分配給群集的各節點（真實服務器），均等的對待每一臺服務器，而不管服務器實際的連接數和系統負載

• 加權輪詢（Weighted Round Robin）

• 根據真實服務器的處理能力輪流分配收到的訪問請求，調度器可以自動查詢各節點的負載情況，并動態調整其權重

• 保證處理能力強的服務器承擔更多的訪問流量

權重：分配訪問的個數，性能強的服務器分配的權重多

LVS的負載調度算法

• 最少連接（Least Connections）

• 根據真實服務器已建立的連接數進行分配，將收到的訪問請求優先分配給連接數量最少的節點

• 加權最少連接（Weighted Least Connections）

• 在服務器節點 的性能差異較大的情況下，可以為真實服務器自動調整權重

• 權重較高的節點將承擔更大比例的活動連接負載

到此，關于“什么是LVS負載均衡”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！