(面)四种LVS工作模型,LVS的十种调度算法

一、LVS-NAT模式

本质是多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和PORT实现转发,源地址不变,目标地址替换

(1)RIP和DIP应在同一个IP网络,且应使用私网地址;RS的网关要指向DIP

(2)请求报文和响应报文都必须经由Director转发,Director易于成为系统瓶颈

(3)支持端口映射,可修改请求报文的目标PORT

(4)VS必须是Linux系统,RS可以是任意OS系统

二、LVS-DR模式

LVS-DR:Direct Routing,直接路由,LVS默认模式,应用最广泛,通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在的接口的MAC,目标MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址;源IP/PORT,以及目标IP/PORT均保持不变

(1) Director和各RS都配置有VIP

(2) 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director

在前端网关做静态绑定VIP和Director的MAC地址

在RS上使用arptables工具

arptables -A IN -d $VIP -j DROP
arptables -A OUT -s VIP -j mangle --mangle-ip-sRIP

在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别

/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

(3)RS的RIP可以使用私网地址,也可以是公网地址;RIP与DIP在同一IP网络;RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经由Director

(4)RS和Director要在同一个物理网络

(5)请求报文要经由Director,但响应报文不经由Director,而由RS直接发往Client

(6)不支持端口映射(端口不能修败)

(7)RS可使用大多数OS系统

三、LVS-TUN模式(此类型kernel默认不支持)

lvs-tun:转发方式:不修改请求报文的IP首部(源IP为CIP,目标IP为VIP),而在原IP报文之外再封装一个IP首部(源IP是DIP,目标IP是RIP),将报文发往挑选出的目标RS;RS直接响应给客户端(源IP是VIP,目标IP是CIP)

(1) DIP, VIP, RIP都应该是公网地址

(2) RS的网关一般不能指向DIP

(3) 请求报文要经由Director,但响应不经由Director

(4) 不支持端口映射

(5) RS的OS须支持隧道功能

四、LVS-FULLNAT模式

lvs-fullnat:通过同时修改请求报文的源IP地址和目标IP地址进行转发

CIP --> DIP

VIP --> RIP

(1) VIP是公网地址,RIP和DIP是私网地址,且通常不在同一IP网络;因此,RIP的网关一般不会指向DIP

(2) RS收到的请求报文源地址是DIP,因此,只需响应给DIP;但Director还要将其发往Client

(3) 请求和响应报文都经由Director

(4) 支持端口映射

五、静态算法(仅根据算法本身进行调度)

1、RR:roundrobin,轮询

2、WRR:Weighted RR,加权轮询

3、SH:Source Hashing,实现session sticky,源IP地址hash;将来自于同一个IP地址的请求始终发往第一次挑中的RS,从而实现会话绑定

4、DH:Destination Hashing;目标地址哈希,第一次轮询调度至RS,后续将发往同一个目标地址的请求始终转发至第一次挑中的RS,典型使用场景是正向代理缓存场景中的负载均衡,如:宽带运营商

六、动态算法(主要根据每RS当前的负载状态及调度算法进行调度Overhead=value 较小的RS将被调度)

1、LC:least connections 适用于长连接应用

Overhead=activeconns*256+inactiveconns

2、WLC:Weighted LC,默认调度方法

Overhead=(activeconns*256+inactiveconns)/weight

3、SED:Shortest Expection Delay,初始连接高权重优先

Overhead=(activeconns+1)*256/weight

4、NQ:Never Queue,第一轮均匀分配,后续SED

5、LBLC:Locality-Based LC,动态的DH算法,使用场景:根据负载状态实现正向代理

6、LBLCR:LBLC with Replication,带复制功能的LBLC,解决LBLC负载不均衡问题,从负载重的复制到负载轻的RS

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