大大都措施员并不知道，负载平衡器LVS是个啥？

 1. Linux Virtual Server项目

针对高可伸缩、高可用收集处事的需求，我们给出了基于IP层和基于内容哀求分发的负载均衡调治办理要领，并在Linux内核中实现了这些要领，将一组处事器组成一个实现可伸缩的、高可用收集处事的假造处事器。

假造处事器的系统布局如图2所示，一组处事器通过高速的局域网可能地理漫衍的广域网彼此毗连，在它们的前端有一个负载调治器(Load Balancer)。负载调治器能无缝地将收集哀求调治到真实处事器上，从而使得处事器集群的布局对客户是透明的，客户会见集群体系提供的收集处事就像访 问一台高机能、高可用的处事器一样。客户措施不受处事器集群的影响不需作任何修改。体系的伸缩性通过在处事机群中透明地插手和删除一个节点来到达，通过检 测节点或处事历程妨碍和正确地重置体系到达高可用性。因为我们的负载调治技能是在Linux内核中实现的，我们称之为Linux假造处事器(Linux Virtual Server)。

图2：假造处事器的布局

在1998年5月，我创立了Linux Virtual Server的自由软件项目，举办Linux处事器集群的开拓事变。同时，Linux Virtual Server项目是海内最早呈现的自由软件项目之一。

Linux Virtual Server项目标方针 ：行使集群技能和Linux操纵体系实现一个高机能、高可用的处事器，它具有很好的可伸缩性(Scalability)、靠得住性(Reliability)和可打点性(Manageability)。

今朝，LVS项目已提供了一个实现可伸缩收集处事的Linux Virtual Server框架，如图3所示。在LVS框架中，提供了含有三种IP负载平衡技能的IP假造处事器软件IPVS、基于内容哀求分发的内核Layer-7交 换机KTCPVS和集群打点软件。可以操作LVS框架实现高可伸缩的、高可用的Web、Cache、Mail和Media等收集处事;在此基本上，可以开 发支持复杂用户数的、高可伸缩的、高可用的电子商务应用。

图3：Linux假造处事器框架

3.1 IP假造处事器软件IPVS

在调治器的实现技能中，IP负载平衡技能是服从最高的。在已有的IP负载平衡技能中有通过收集地点转换(Network Address Translation)将一组处事器组成一个高机能的、高可用的假造处事器，我们称之为VS/NAT技能(Virtual Server via Network Address Translation)，大大都商品化的IP负载平衡调治器产物都是行使此要领，如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和 Alteon的ACEDirector。在说明VS/NAT的弱点和收集处事的非对称性的基本上，我们提出通过IP地道实现假造处事器的要领VS/TUN (Virtual Server via IP Tunneling)，和通过直接路由实现假造处事器的要领VS/DR(Virtual Server via Direct Routing)，它们可以极大地进步体系的伸缩性。以是，IPVS软件实现了这三种IP负载平衡技能，它们的大抵道理如下(我们将在其他章节对其事变原 理举办具体描写)，

Virtual Server via Network Address Translation(VS/NAT)

通过收集地点转换，调治器重写哀求报文的方针地点，按照预设的调治算法，将哀求分配给后端的真实处事器;真实处事器的相应报文通过调治器时，报文的源地点被重写，再返回给客户，完成整个负载调治进程。

Virtual Server via IP Tunneling(VS/TUN)

回收NAT技能时，因为哀求和相应报文都必需颠末调治器地点重写，当客户哀求越来越多时，调治器的处理赏罚手段将成为瓶颈。为了办理这个题目，调治器把哀求报 文通过IP地道转发至真实处事器，而真实处事器将相应直接返回给客户，以是调治器只处理赏罚哀求报文。因为一样平常收集处事应答比哀求报文大很多，回收 VS/TUN技能后，集群体系的最大吞吐量可以进步10倍。

Virtual Server via Direct Routing(VS/DR)

VS/DR通过改写哀求报文的MAC地点，将哀求发送到真实处事器，而真实处事器将相应直接返回给客户。同VS/TUN技能一样，VS/DR技能可极大地 进步集群体系的伸缩性。这种要领没有IP地道的开销，对集群中的真实处事器也没有必需支持IP地道协议的要求，可是要求调治器与真实处事器都有一块网卡连 在统一物理网段上。

针对差异的收集处事需求和处事器设置，IPVS调治器实现了如下八种负载调治算法：

轮叫(Round Robin)

调治器通过"轮叫"调治算法将外部哀求按次序轮番分派到集群中的真实处事器上，它均等地看待每一台处事器，而不管处事器上现实的毗连数和体系负载。

加权轮叫(Weighted Round Robin)

调治器通过"加权轮叫"调治算法按照真实处事器的差异处理赏罚手段来调治会见哀求。这样可以担保处理赏罚手段强的处事器处理赏罚更多的会见流量。调治器可以自动问询真实处事器的负载环境，并动态地调解其权值。

起码链接(Least Connections)

调治器通过"起码毗连"调治算法动态地将收集哀求调治到已成立的链接数起码的处事器上。假如集群体系的真实处事用具有临近的体系机能，回收"最小毗连"调治算法可以较好地平衡负载。

加权起码链接(Weighted Least Connections)

在集群体系中的处事器机能差别较大的环境下，调治器回收"加权起码链接"调治算法优化负载平衡机能，具有较高权值的处事器将遭受较大比例的勾当毗连负载。调治器可以自动问询真实处事器的负载环境，并动态地调解其权值。

基于局部性的起码链接(Locality-Based Least Connections)

"基于局部性的起码链接" 调治算法是针对方针IP地点的负载平衡，今朝首要用于Cache集群体系。该算法按照哀求的方针IP地点找出该方针IP地点最近行使的处事器，若该处事器 是可用的且没有超载，将哀求发送到该处事器;若处事器不存在，可能该处事器超载且有处事器处于一半的事变负载，则用"起码链接"的原则选出一个可用的处事 器，将哀求发送到该处事器。

带复制的基于局部性起码链接(Locality-Based Least Connections with Replication)

（编辑：湖南网）

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