LVS（Linux Virtual Server，Linux虚拟服务器）是一个虚拟的服务器集群系统，从Linux 2.6开始成为了Linux内核的一部分，即LVS运行于操作系统层面。
LVS和Nginx在转发请求时的区别
- 代理：Nginx基于OSI七层（应用层）进行异步转发。会与客户端和业务服务器各建立一个连接，可以进行失败转移。
- 转发：LVS基于OSI四层（网络层）进行同步转发。修改数据包的地址信息，让下游服务器与客户端直接连接。
LVS免去了请求到应用层的层层解析工作，工作在操作系统层面，相比于Nginx有更高的性能。
1.LVS的四种转发模式
转发模式：客户端向DS公网VIP发起请求，然后DS负责将请求转发给RS的过程。
常用名词概念
- DR，Director Server，四层负载均衡器节点，运行LVS的服务器。DS和LVS作为角色是一个意思
- RS，Real Server，真实的工作服务器
- VIP，Virtual Server IP，客户端请求的目的IP地址
- DIP，Director Server IP，用于DS与RS通信的IP地址，实际指的是DS内网IP地址
- RIP，Real Server IP，后端服务器的IP地址
- CIP，Client IP，客户端IP地址
1.1 NAT模式
通过修改请求报文的目标IP地址和目标端口号实现DS到某个RS的请求转发。此模式下，网络报文的请求与响应都要经过DS的处理，DS是RS的网关。
要求：
- DS需要两块网卡，一块网卡面向公网提供VIP，一块网卡面向内部网络提供DIP
- DS需要和所有RS处于同一个局域网内，并将DS设置为局域网的网关，否则RS的响应数据将无法传输到DS
缺点：
客户端请求和服务器响应都会经过DS重写，而服务器响应数据的长度一般远大于客户端请求的长度，响应数据会对DS造成网络带宽压力，成为性能瓶颈。
1.2 FULLNAT模式
不要求DS与RS处于同一局域网且作为网关。DS在NAT模式基础上做了一次源IP地址转化，当RS返回响应时，根据IP地址可以正常路由到DS，不需要强行指定DS为网关。
缺点：
- 请求到达RS后丢失客户端IP地址
1.3 TUN（IP隧道）模式
原理：
- DS通过IP隧道加密技术将请求报文封装到一个新的数据包中，并选择一个RS的地址作为新数据包的目的IP地址，然后将它发送到RS
- RS基于IP隧道解密技术解析出原来的数据包内容，查看RS本地是否绑定了原数据包的目的IP地址，如果是，则处理请求并将响应结果通过网关返回给客户端
TUN模式的特点
- DIP和RIP不一定非要在同一个网络环境中，IP隧道技术可以根据IP地址找到RS
- RS和DS所在的网络环境必须支持IP隧道技术
- 除了DS，RS也需要配置VIP，只有这样，RS解析出原数据包内容后才能确认数据包的目的IP地址是自己。另外，需要将VIP绑定到RS的lo网卡，这样才能防止对ARP（地址解析协议）进行响应
- DS仅负责将请求转发到RS，但是RS的响应数据不通过DS转发，而是直接发往客户端，所以TUN模式的性能高于NAT模式
1.4 DR模式
与TUN模式类型（DS仅转发请求并不转发响应数据），DR模式通过改写请求报文的MAC地址将请求转发到RS，然后RS将响应数据通过网关返回给客户端。
DR模式特点：
- 由于DS经过数据链路层（OSI第二层），所以需要把RS的RIP和DS的DIP配置到同一个物理网络中
- 除了DS，RS也需要在lo网卡上配置VIP，理由与TUN模式的一致
- 所有的响应数据都不经过DS转发，与TUN模式一致，但是TUN模式涉及加解密IP隧道，性能不如DS模式
2.四种模式对比以及如何选择
NAT模式
- 优势：RS无需配置VIP
- 劣势：DS需要作为网关，性能一般
FULLNAT模式
- 优势：RS无需配置VIP，对网络环境要求较低
- 劣势：丢失客户端IP地址，性能一般
TUN
- 优势：性能好
- 劣势：服务器需要支持IP隧道协议，RS需要配置VIP
DR：
- 优势：性能好
- 劣势：DS和RS需要再同一个物理网络中，RS需要配置VIP
选择策略
- 如果希望LVS有更强的网络环境适应性，可选择FULLNAT模式
- 如果希望LVS有更高的性能，可以选择DR模式
