LVS 是四层负载均衡,也就是说建立在 OSI 模型的第四层——传输层之上,传输层上有我们熟悉的 TCP/UDP,LVS 支持 TCP/UDP 的负载均衡。
LVS 的转发主要通过修改 IP 地址(NAT 模式,分为源地址修改 SNAT 和目标地址修改 DNAT)、修改目标 MAC(DR 模式)来实现。
那么为什么 LVS 是在第四层做负载均衡?
首先 LVS 不像 HAProxy 等七层软负载面向的是 HTTP 包,所以七层负载可以做的 URL 解析等工作,LVS
无法完成。其次,某次用户访问是与服务端建立连接后交换数据包实现的,如果在第三层网络层做负载均衡,那么将失去「连接」的语义。软负载面向的对象应该是
一个已经建立连接的用户,而不是一个孤零零的 IP 包。后面会看到,实际上 LVS 的机器代替真实的服务器与用户通过 TCP
三次握手建立了连接,所以 LVS 是需要关心「连接」级别的状态的。
LVS 的工作模式主要有 4 种:

  • DR
  • NAT
  • TUNNEL
  • Full-NAT

这里挑选常用的 DR、NAT、Full-NAT 来简单介绍一下。

1.DR


请求由 LVS 接受,由真实提供服务的服务器(RealServer, RS)直接返回给用户,返回的时候不经过 LVS。
DR 模式下需要 LVS 和绑定同一个 VIP(RS 通过将 VIP 绑定在 loopback 实现)。
一个请求过来时,LVS 只需要将网络帧的 MAC 地址修改为某一台 RS 的 MAC,该包就会被转发到相应的 RS 处理,注意此时的源 IP 和目标 IP 都没变,LVS 只是做了一下移花接木。
RS 收到 LVS 转发来的包,链路层发现 MAC 是自己的,到上面的网络层,发现 IP 也是自己的,于是这个包被合法地接受,RS 感知不到前面有 LVS 的存在。
而当 RS 返回响应时,只要直接向源 IP(即用户的 IP)返回即可,不再经过 LVS。
DR 模式是性能最好的一种模式。

2.NAT


NAT(Network Address Translation)是一种外网和内网地址映射的技术。
NAT 模式下,网络报的进出都要经过 LVS 的处理。LVS 需要作为 RS 的网关。
当包到达 LVS 时,LVS 做目标地址转换(DNAT),将目标 IP 改为 RS 的 IP。RS 接收到包以后,仿佛是客户端直接发给它的一样。
RS 处理完,返回响应时,源 IP 是 RS IP,目标 IP 是客户端的 IP。
这时 RS 的包通过网关(LVS)中转,LVS 会做源地址转换(SNAT),将包的源地址改为 VIP,这样,这个包对客户端看起来就仿佛是 LVS 直接返回给它的。客户端无法感知到后端 RS 的存在。

3.Full-NAT

无论是 DR 还是 NAT 模式,不可避免的都有一个问题:LVS 和 RS 必须在同一个 VLAN 下,否则 LVS 无法作为 RS 的网关。
这引发的两个问题是:
1、同一个 VLAN 的限制导致运维不方便,跨 VLAN 的 RS 无法接入。
2、LVS 的水平扩展受到制约。当 RS 水平扩容时,总有一天其上的单点 LVS 会成为瓶颈。
Full-NAT 由此而生,解决的是 LVS 和 RS 跨 VLAN 的问题,而跨 VLAN 问题解决后,LVS 和 RS 不再存在 VLAN 上的从属关系,可以做到多个 LVS 对应多个 RS,解决水平扩容的问题。
Full-NAT 相比 NAT 的主要改进是,在 SNAT/DNAT 的基础上,加上另一种转换,转换过程如下:

在包从 LVS 转到 RS 的过程中,源地址从客户端 IP 被替换成了 LVS 的内网 IP。
内网 IP 之间可以通过多个交换机跨 VLAN 通信。
当 RS 处理完接受到的包,返回时,会将这个包返回给 LVS 的内网 IP,这一步也不受限于 VLAN。
LVS 收到包后,在 NAT 模式修改源地址的基础上,再把 RS 发来的包中的目标地址从 LVS 内网 IP 改为客户端的 IP。
Full-NAT 主要的思想是把网关和其下机器的通信,改为了普通的网络通信,从而解决了跨 VLAN 的问题。采用这种方式,LVS 和 RS 的部署在 VLAN 上将不再有任何限制,大大提高了运维部署的便利性。

LVS的四种模式的实现的更多相关文章

  1. LVS 原理(调度算法、四种模式、四层负载均衡和七层 的区别)

    参考文档:http://blog.csdn.net/ioy84737634/article/details/44916241 目录 lvs的调度算法 lvs的四种模式 四层均衡负载和七层的区别 1.l ...

  2. Hibernate 查询MatchMode的四种模式

    Hibernate 查询MatchMode的四种模式 MatchMode.START:字符串在最前面的位置.相当于"like 'key%'" MatchMode.END:字符串在最 ...

  3. Android 文件访问权限的四种模式

    Linux文件的访问权限* 在Android中,每一个应用是一个独立的用户* drwxrwxrwx* 第1位:d表示文件夹,-表示文件* 第2-4位:rwx,表示这个文件的拥有者(创建这个文件的应用) ...

  4. 对称加密和分组加密中的四种模式(ECB、CBC、CFB、OFB)

    一. AES对称加密: AES加密 分组 二. 分组密码的填充 分组密码的填充 e.g.: PKCS#5填充方式 三. 流密码:   四. 分组密码加密中的四种模式: 3.1 ECB模式 优点: 1. ...

  5. Asp.net的sessionState四种模式配置方案

    sessionState节点的配置 web.config关于sessionState节点的配置方案,sessionState有四种模式:off,inProc,StateServer,SqlServer ...

  6. OAuth2简易实战(一)-四种模式

    1. OAuth2简易实战(一)-四种模式 1.1. 授权码授权模式(Authorization code Grant) 1.1.1. 流程图 1.1.2. 授权服务器配置 配置授权服务器中 clie ...

  7. [lvs]lvs的三种模式

    回顾了下lvs的三种模式的调度机制 1.lvs的dr模式中的arp的抑制,eth用自己口arp回应. 2.keepalive是否直接操作rs? 不直接操作, 只操作dr(配lvs) 3.tunnel模 ...

  8. AES加密的四种模式详解

    对称加密和分组加密中的四种模式(ECB.CBC.CFB.OFB) 一. AES对称加密:                                                       A ...

  9. 第164天:js方法调用的四种模式

    js方法调用的四种模式 1.方法调用模式 function Persion() { var name1 = "itcast", age1 = 19, show1 = functio ...

随机推荐

  1. 利用SVN进行任意文件对比

    都知道SVN可以比较已经上传的文件的内容,看到两个文件有什么不同的地方. 但是有时候并不想上传想要比较的文件,能不能利用SVN这样一个功能去比较别的两个文件呢? 琢磨来琢磨去, 发现只要在资源管理器里 ...

  2. C++ const、volatile、mutable的用法 (转)

      const.volatile.mutable的用法 鸣谢作者: http://blog.csdn.net/wuliming_sc/article/details/3717017 const修饰普通 ...

  3. 图的深度优先和广度优先遍历(图以邻接表表示,由C++面向对象实现)

    学习了图的深度优先和广度优先遍历,发现不管是教材还是网上,大都为C语言函数式实现,为了加深理解,我以C++面向对象的方式把图的深度优先和广度优先遍历重写了一遍. 废话不多说,直接上代码: #inclu ...

  4. Eclipse 常用用法

    搞了很多年的.NET,  最近开始搞Eclipse.    刚开始使用 Eclipse,  发现  Eclipser 远没有Visual Stuido  强大.  所以先把Eclipse常用的用法总结 ...

  5. Icon资源详解[2]

    本文分享&备忘最近了解到的icon资源在windows平台下相关的一部分知识.所有测试代码都尽可能的依赖win32 API实现.通过源码可以了解其结构,同时它们也是可复用的代码积累.     ...

  6. Linux Shell Demo

    #!/bin/sh for p in ./* do if test -d $p then touch $p".ok" if test -f $p"/busi.xml&qu ...

  7. JVM-程序编译与代码早期(编译期)优化

    早期(编译期)优化 一.Javac编译器 1.Javac的源代码与调试 Javac的源代码放在JDK_SRC_HOME/langtools/src/shares/classes/com/sun/too ...

  8. 关于allow_url_fopen的设置与服务器的安全

    allow_url_fopen与安全以及PHP libcurl allow_url_fopen=ON常常会给服务器和管理员带来麻烦,但是经常性(至少我这样认为)的我们需要远程读取某个东西,如果设置al ...

  9. Using Interface Builder记录

    1.interface builder的作用主要是用来设计视图,文件的拓展名诶.storyboard或者.xib :这两文件的区别是,.xib文件只能设计一个视图控制器,也就只能显示一个视图,.sto ...

  10. How to implement updatable view with NHibernate

    see : http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms187956.aspx(The constrains of creation updatable vie ...