LVS负载均衡的模式和算法总结

三种LVS负载均衡模式调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最高的,IP虚拟服务器软件(IPVS)是在linux内核中实现的LVS负载均衡模式1.NAT模式NAT用法本来是因为网络IP地址不足而把内部保留IP地址通过映射转换成公网地址的一种上网方式(原地址NAT)如果把NAT的过程稍微变化,就可以成为负载均衡的一种方式原理其实就是把从客户端发来的IP包的IP头目的地址在DR上换成其中一台REALSERVER的IP地址并发至此REALSERVER,而REALSERVER则在处理完成后把数据经过DR主机发回给客户端,DR在这个时候再把数据包的原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,都必须经过DRLVS负载均衡模式2.IP隧道模式隧道模式则类似于***的方式,使用网络分层的原理,在从客户端发来的数据包的基础上,封装一个新的IP头标记(不完整的IP头,只有目的IP部)发给REALSERVER,REALSERVER收到后,先把DR发过来的数据包的头给解开,还原其数据包原样,处理后,直接返回给客户端,而不需要再经过DR需要注意的是,由于REALSERVER需要对DR发过来的数据包进行还原,也就是说必须支持IPTUNNEL协议所以,在REALSERVER的内核中,必须编译支持IPTUNNEL这个选项IPTUNNEL也在Net working options里面LVS负载均衡模式3.直接路由模式直接路由模式比较特别,很难说和什么方面相似,前2种模式基本上都是工作在网络层上(三层),而直接路由模式则应该是工作在数据链路层上(二层)其原理为,DR和REALSERVER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REALSERVER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REALSERVER,把目的MAC地址改为REALSERVER的MAC并发给这台REALSERVER这时REALSERVER收到这个数据包,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DR要对二层包头进行改换,所以DR和REALSERVER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LVS负载均衡的八种调度算法LVS已实现了以下八种调度算法:LVS负载均衡算法1.轮叫调度(Round-RobinScheduling)调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载LVS负载均衡算法2.加权轮叫调度(WeightedRound-RobinScheduling)调度器通过"加权轮叫"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,并动态地调整其权值LVS负载均衡算法3.最小连接调度(Least-ConnectionScheduling)调度器通过"最少连接"调度算法动态地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"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载LVS负载均衡算法4.加权最小连接调度(WeightedLeast-ConnectionScheduling)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"加权最少链接"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,并动态地调整其权值LVS负载均衡算法5.基于局部性的最少链接(Locality-BasedLeastConnectionsScheduling)基于局部性的最少链接"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"最少链接"的原则选出一个可用的服务器,将请求发送到该服务器LVS负载均衡算法6.带复制的基于局部性最少链接(Locality-BasedLeastConnectionswithReplicationScheduling)带复制的基于局部性最少链接"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"最小连接"原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器,若服务器超载;则按"最小连接"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LVS负载均衡算法7.目标地址散列调度(DestinationHashingScheduling)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(HashKey)从静态分配的散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LVS负载均衡算法8.源地址散列调度(SourceHashingScheduling)源地址散列"调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散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