关键词: 中软 Linux 负载均衡集群系统
Linux虚拟服务器简介
基于中软Linux的虚拟服务器(Linux Virtual Server，即LVS)是一个具有高可用性特点的负载均衡集群系统。该系统可以提供与服务器节点的数量、性能成正比的负载能力，有效提高服务的吞吐量、可靠性、冗余度、适应性，性能价格比高。同时，LVS也是利用低端设备实现高端服务器性能的有效途径。
中软Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server，即LVS)是建立在一个主控服务器(director)及若干真实服务器(real-server)所组成的集群之上。real- server负责实际提供服务，主控服务器根据指定的调度算法对real-server进行控制。而集群的结构对于用户来说是透明的，客户端只与单个的 IP(集群系统的虚拟IP)进行通信，也就是说从客户端的视角来看，这里只存在单个服务器。
Real-server可以提供众多服务，如ftp, http, dns, telnet, nntp, smtp 等。主控服务器负责对Real-Server进行控制。客户端在向LVS发出服务请求时，Director会通过特定的调度算法来指定由某个Real- Server来应答请求，而客户端只与Load Balancer的IP(即虚拟IP，VIP)进行通信。
二、优点
*提高吞吐量：为获得更高的吞吐量，在LVS中增加real-servers，其开销只是线性增长;而如果我们选择更换一台更高性能的服务器来获得相当的吞吐量，其开销要大得多，而且被替换掉的旧服务器会造成资源的浪费。
*冗余：如果LVS中某real-server由于需要升级或其它原因而停止服务，其退出以及恢复工作，并不会造成整个LVS对客户端服务的中断。
*适应性：不管是需要吞吐量逐渐地变化(因日常事务量变化)，还是快速地变化(因突发事务量变化)，服务器数量的增减对于客户端都是透明的。
三、结构图
一个LVS的基础设置
传统的“客户端/服务器”的关系在LVS中仍旧适用，原因在于：
*所有服务器的IP地址都映射为一个IP(即VIP)，客户端只能看见此IP地址
*所有服务器都认为它与客户端是直接联系的。
四、基本原理及功能
上图一个LVS的基础设置事实上，director的主要作用类似于一个路由器，但它含有为完成LVS功能所设定的路由表。这些路由表允许 director把属于LVS设定服务的包转发到real-servers。如果http(端口80)是LVS设定服务，那么这些包都会被 director转发，而director并不监听 VIP：80。
director使用三种不同的转发方法
1、VS-NAT：基于网络地址转换(network address translation ，NAT)
2、VS-DR ：直接路由(direct routing，DR)，包上的MAC地址被更改，然后被转发到real-server
3、VS-Tun ：隧道(tunnelling) ，包被IPIP封装，然后被转发到real-server。
VS-NAT方式实现较为容易，只需要一个功能tcpip栈，缺点在于吞吐量不够大，而且支持的real-server数有限。而VS-DR 方式则吞吐量较大，并支持大量的real-server。VS-TUN方式的特点和VS-DR相似，不过主要用于real-server分布在因特网之上的情况，real-servers对于director可以是远程的，real-servers之间可以处于不同网段。不过，VS-DR和VS-TUN转发方式需要对real-server的ifconfig和路由表进行修改。
LVS可以提供几乎所有的服务(单端口和2端口服务)，除了VS-DR和VS-Tun不可以提供从real-servers进行初始化连接的服务(有identd，rsh)。
Real-servers可以是相同的，提供相同的服务(如http ，ftp)，文件系统保持内容上的一致，这种类型的LVS用来提高可服务客户端数量。Real-server也可以不同，有各自不同的服务或操作系统。
五、VS-NAT(基于网络地址转换，network address translation ，NAT)
VS-NAT是LVS最基本的方法，如果想要设置一个用于测试的LVS，这是一个最简单的方法。
当客户发出请求，director会将接受到的包的目标地址重写为某个real-server，并将其转发到real-server。Real-server的回复会发到director，director将回复包的源地址改写为VIP。
不像VS-DR和VS-TUN，real-server只需要一个功能tcpip栈。Real-server可以是任意操作系统，在real-server上也不必做什么配置修改(除了在路由表中，需要把real-server的默认网关设为director)。
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