lvs工作方式和调度算法

LVS工作原理可以简单理解为：
Lvs工作在内核空间，本身工作在input链上，与iptable不能同时用。

LVS: ipvsadm :管理集群服务的工具，用来写规则
Ipvs 工作在内核。
工作原理：
1）当用户向负载均衡器发出请求时，调度器将请求发往内核空间
2）PREROUTING链会首先接收用户的请求判断目标IP确定时本机IP，将数据包发往INPUT链
3）IPVS是工作在INUT链上的，当用户请求到达INPUT时，IPVS会将用户请求和自己定义好的集群服务进行对比，如果用户请求的技术定义好的集群服务，那么此时IPVS会强行修改数据包的目标IP地址及端口，并将新的数据包发往POSTROTING链
4)POSTROUTING链接收数据包后发现目标IP地址刚好是自己的后端服务器，那么此时通过选路将数据包最终发送给后端的服务器。

NAT模式

原理：把客户端发来的IP包的IP头目的地址在DR上的其中一台real server的IP地址，并发至此real server，而real server在处理完以后把数据经过DR主机发回客户端，DR在这时再把数据包的原IP地址改为DR接口上的IP地址即可，期间，无论是进来的流量还是出去的流量都要经过DR。
特点：
1）集群点跟directory必须工作在同一个Ip的网络中
2）RLP通常是私地址。仅用于各集群节点间的通信
3）Directory位于client和real server之间，并负责处理进出的所有通道。
4）Real server必须将网关执行DIP
5）Directory支持端口映射
6）Real server可以使用任何类型的操作系统
当集群中的节点数量增加到一定程度时，Director将变成网络通信的一个瓶颈，因为来自集群节点的所有的回复数据包必须通过Director。

IP隧道

类似于VPN的方式，使用网络分层的原理，从客户端发来的数据包的基础上，封装一个新的IP头做标记（不完整的IP头，只有目的IP部）发给real server，real server收到后，先把DR发过来的数据包的头给解开，还原起数据包的原样，处理后直接返回客户端，不需要经过DR.
需要注意的是：由于real server需要对DR发过来的数据包进行还原，也就是必须支持IPTUNNEL协议，所以在real server的内核中，必须编译支持IPTUNNEL这个选项。
1）集群节点可以跨越INTERNET
2）RIP必须是公网地址
3）Directory仅负责处理入站请求，行影报文则有real server直接发往客户端
4）real server网关不能指向directory
5）只有支持的隧道功能的OS才能用于real server。
6）不支持端口映射

DR直接路由模式

前两种都是工作在网络层（三层），而直接路由模式的应该工作在数据链路层。原理为DR和real server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real server对本身的这个IP的ARP请求保持静默，也就是说网关会对这个服务IP请求全部定向到DR，而DR收到数据包后会根据算法，找出对应的real server，把目的MAC地址改为real server地址并发给这台real server。这时real server收到这个数据报，则等于直接从客户端收到这个数据包无疑，处理后直接返回客户端。
由于dr要对二层包头进行改换，所以DR和real server之间必须在一个广播域，也可以理解为在一台交换机上。
特点：
1）各集群节点跟directoy必须在同一个物理网络中
2）RLP可以使用公网地址，实现远程监控管理。
3）Directory仅负责处理入站请求，响应报文则有real server直接发往客户端
4）Real server 网关不能指向DIP，而是直接指向前端网关；
5）Directory不支持端口映射
6）Direcotry能够处理更多的real server.

调度算法

1）轮询调度：
轮流分配到集群中的真实服务器上
2）加权轮训调度
根据服务器的不同处理能力来调度访问请求，处理能力强的服务器处理更多的访问流量
3）最小连接调度
把请求调度到已建立连接数最小的服务器上
4）加权最小连接调度
具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载，调度器可以自动询问真实服务器的负载情况，并动态调整其权值。
5）基于局部性的最小连接
目前主要用于cache集群系统，该算法根据请求的目标IP地址找出该目标的IP地址最近使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送至该服务器，若服务器不存在或该服务器超载，则用最小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。
6）带复制的基于局部性的最小连接
目前用于cache集群系统，它与LBLC算法不同之处在于他要维护一个目标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IP地址找到该目标IP地址对应的服务器组，按“最小链接”原则从这个服务器组中选出一台服务器，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器，若该服务器超载，按“最小链接原则”原则从这个集群中选出一台服务器，将服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器，同时，当该服务器组中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，以降低复制程度。
7)目标地址散列
根据请求的目标IP地址，作为散列键从静态分配的散列表中找出对应的服务器，若该服务器可用无超载，将请求发给该服务器，否则返回为空。
8）源地址散列调度
将请求的源IP地址作为散列键，从静态分配的散列表中找出对应的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，就将请求发送到该服务器，否则返回空
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