lvs四种模式对比.docx
《lvs四种模式对比.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《lvs四种模式对比.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
lvs四种模式对比
LVS是Linux VirtualServer，Linux虚拟服务器；是一个虚拟的服务器集群【多台机器LBIP】。
LVS集群分为三层结构:
∙负载调度器（loadbalancer）：
它是整个LVS集群对外的前端机器，负责将client请求发送到一组服务器[多台LBIP]上执行，而client端认为是返回来一个同一个IP【通常把这个IP称为虚拟IP/VIP】
∙服务器池（serverpool）：
一组真正执行client请求的服务器，一般是我们的web服务器；除了web，还有FTP，MAIL，DNS
∙共享存储（sharedstored）：
它为serverpool提供了一个共享的存储区，很容易让服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务[不是很理解]
LVS有4中常用的模式，分别讲一下4中模式的区别：
LVS DR模式
1.DR（Direct Routing）模式的网络结构：
2. 工作的基本原理：
（1）.client发送一个pv请求给VIP；VIP收到这请求后会把此请求的package的MAC地址修改为realserver的MAC地址然后LVS根据算法选择一个realserver，；下面是我们通信的package的基本格式：
在这个通信的Package有六个主要的字段：
srcmac、dstmac、srcip、srcprot、 dstip、dstip； 现在这个包里面的dstmac是LVSVIP的网卡MAC[在TCP三次握手完成时就只知道dspip和dspmac了]
∙ DR模式会把packet里面的dstmac 改成realserver的MAC地址；然后VIP会把这个包广播到当前的这个局域网内；所以，要提前保证VIP和所有的realserver在同一个网段，也就是在用过局域网里面。
同一个网段：
用子网掩码来实现的，我们知道我们的网络中有局域网，一个局域网有很多台机器，这些LAN里面的所有机器都公用一个外网IP；我们是怎样界定这个LAN的呢？
用的就是网段号；IP只是是32位二进制数表示，这32位分为：
网络位+主机位；表现在子网掩码是就是：
网络位是1，主机位是0；这样网络位=IP 按位与 子网掩码；所以，我们在把realserver挂到LVS上前，需要确认DR模式，且IP在同一个网段内。
∙ARP协议会把这个包发送给真正的realserver【根据MAC找到机器】
∙把这个srcip----->realserver的mac地址建立一个hash表；这此次连接未断开前，同一个client发送的请求通过查询hash表，在次发送到这台realserver上面；
∙realserver收到这个packet后，首先判断dstip是否是自己的IP地址；如果不是就丢掉包；如果是就处理这个包。
所以，DR模式还要在所有的realserver的机器上面绑定VIP的ip地址：
[html] viewplain copy
1./sbin/ifconfig lo:
0 inet VIP netmask 255.255.255.255 -----> 这个要注意！
∙ 这样realserver发现package的dst自己能识别【绑定了2个IP】，会处理这个包，处理完后把package的src mac dstmac srcip dstip都修改后再通过ARP发送给VIP，通过VIP发送给client。
realserver发送给VIP的package的格式：
∙ realserver处理这个包后，会跟dst为clientip直接发送给clientip；不经过lvs；这样虽然效率比较高，但是有安全漏洞。
LVSDR工作的基本原理package的详细信息：
3. LVSDR模式的注意情况：
∙ LVS的VIP和realserver必须在同一个网段，不然广播后所有的包都会丢掉：
提前确认LVS/硬件LB是什么模式，是否需要在同一个网段
∙ 所有的realserver都必须绑定VIP的IP地址，否则realserver收到package后发现dst不是自己的I怕，所有包都会丢掉。
∙ realserver·处理完包后直接把package通过dstIP发送给client，不通过LVS/迎接IP了这样的LVS/VIP效率会更高一点。
【通过把realserver的ip暴漏给外界，不是很安全】
LVS NAT模式
1. LVSNAT模式的网络结构：
2. NAT模式的基本原理：
∙ NAT模式工作原理的模拟图：
∙ client：
202.100.1.2
VIP:
202.103.106.5
realserver:
172.16.0.2 172.16.0.3 分别提供http和ftp服务
（1）.首先client发送请求[package]给VIP；
[html] viewplain copy
1.#client 发送给VIP的package：
2.SOURCE 202.100.1.2:
3478 EDST 202.103.106.5:
80
（2）.VIP收到package后，会根据LVS设置的LB算法选择一个合适的realserver，然后把package的DSTIP修改为realserver：
[html] viewplain copy
1.# VIP 发送给realserver的package：
2. SOURCE 202.100.1.2:
3478 EDST 172.16.0.3：
8000
（3）.realserver收到这个package后判断dstip是自己，就处理这个package，处理完后把这个包发送给LVSVIP：
[html] viewplain copy
1.# realserver 处理完成后发送给VIP的package：
2. SOURCE 172.16.0.3：
8000 EDST 202.100.1.2:
3478 # lvs 收到这个package 后发现dst ip 不是自己的会不会丢掉？
感觉有错误
（4）.LVS收到这个package后把sorceip改成VIP的IP，dstip改成clientip然后发送给client：
[html] viewplain copy
1.#VIP收到package 后修改sourceip 发送给client的包：
2.SOURCE 202.103.106.5.80：
80 EDST 202.100.1.2:
3478
3.NAT模式的注意事项：
∙ NAT模式修改的是dstIP，直接走switch或pub不需要修改MAC所以，不需要VIP和realserver同在一个网段内。
∙ NAT模式packagein 和packageout都需要经过LVS；因此LVS的可能会成为一个系统瓶颈问题。
LVS FULLNAT模式
1. FULLNATT的基本原理：
FULLNAT 在client请求VIP时，不仅替换了package的dstip，还替换了package的srcip；但VIP返回给client时也替换了srcip；还是通过上面NAT模式的工作原因的图进行分析FULLNAT的工作原理：
（1）.首先client发送请求[package]给VIP；
[html] viewplain copy
1.#client 发送给VIP的package：
2.SOURCE 202.100.1.2:
3478 EDST 202.103.106.5:
80
（2）.VIP收到package后，会根据LVS设置的LB算法选择一个合适的realserver，然后把package的DSTIP修改为realserver；把sorceip改成lvs集群的LBIP
[html] viewplain copy
1.# VIP 发送给realserver的package：
2. SOURCE 172.24.101.135[lb ip] EDST 172.16.0.3：
8000
（3）.realserver收到这个package后判断dstip是自己，就处理这个package，处理完后把这个包发送给LVSVIP：
[html] viewplain copy
1.# realserver 处理完成后发送给VIP的package：
2. SOURCE 172.16.0.3：
8000 EDST 172.24.101.135[这个ip是 LVS VIP 集群的一太机器]
（4）.LVS收到这个package后把sorceip改成VIP的IP，dstip改成clientip然后发送给client：
[html] viewplain copy
1.#VIP收到package 后修改sourceip 发送给client的包：
2.SOURCE 202.103.106.5.80：
80 EDST 202.100.1.2:
3478
2.FULLNAT模式的注意事项：
∙FULLNAT模式也不需要LBIP和realserverip在同一个网段；
∙fullnat跟nat相比的优点是：
保证RS回包一定能够回到LVS；因为源地址就是LVS-->不确定
∙fullnat 因为要更新sorceip所以性能正常比nat模式下降10%
LVS IPTUNNEL模式
1.IPTUNNEL模式的网络结构图：
2.IPTUNNEL模式的基本原理：
还是按NAT模式的基本框架来说明TUNNEL模式的基本原理：
（1）.首先client发送请求[package]给VIP；
[html] viewplain copy
1.#client 发送给VIP的package：
2.SOURCE 202.100.1.2:
3478 DST 202.103.106.5:
80
（2）.VIP收到package后，会根据LVS设置的LB算法选择一个合适的realserver；并把client发送的package包装到一个新的IP包里面；新的IP包的dst是realserver的IP
[html] viewplain copy
1.# VIP 发送给realserver的package：
2. client 发送的包 DST 172.16.0.3：
8000
（3）.realserver收到这个package后判断dstip是自己，然后解析出来的package的dst是VIP；会检测我们的网卡上是否帮了VIP的ip地址；如果帮了就会处理这个包，如果没有直接丢掉。
我们一般在realserver上面lo:
0绑定了VIP的ip地址，就可以处理
[html] viewplain copy
1.# realserver 处理完成后直接发送给client响应包：
2. SOURCE 172.16.0.3：
8000 DST 202.100.1.2:
3478 【client ip】
3.IPTUNNEL模式的注意：
∙TUNNEL模式必须在所有的realserver机器上面绑定VIP的IP地址
∙TUNNEL模式的vip------>realserver的包通信通过TUNNEL模式，不管是内网和外网都能通信，所以不需要lvsvip跟realserver在同一个网段内
∙TUNNEL模式realserver会把packet直接发给client不会给lvs了
∙TUNNEL模式走的隧道模式，所以运维起来比较难，所以一般不用
LVS DR、NAT、FULLNAT、IPTUNNEL模式的区别：
1. 是否需要lvsvip跟realserver在同一个网段：
DR模式因为只修改package的MAC地址通过ARP广播的形势找到realserver，所以要求LVS的VIP和realserver的IP必须在同一个网段内，也就是在挂载VIP时先确认LVS的工作模式，如果是DR模式需要先确认这个IP只是否能挂在这个LVS下面。
其他模式因为都会修改DSTip为realserver的IP地址，所以不需要在同一个网段内
2. 是否需要在realserver绑定LVSvip的IP地址：
realserver收到package后会判断dstip是否是自己的ip，如果不是就直接丢掉包；因为DR模式dst没有修改还是LVS的VIP；所以需要在realserver上面绑定VIP；IPTUNNEL模式只是对package重新包装一层，realserver解析后的IP包的DST 仍然是LVS的VIP；也需要在realserver上面绑定VIP；其他的都不需要
3. 四种模式的性能比较：
因为DR模式 TPTUNELL模式都是在packagein时经过LVS；在packageout是直接返回给client；所以二者的性能比NAT模式高；但IPTUNNEL因为是TUNNEL模式比较复杂，其性能不如DR模式；FULLNAT模式因为不仅要更换DSTIP还更换SOURCEIP 所以性能比NAT下降10%
所以，4中模式的性能如下：
DR -->IPTUNNEL --->NAT----->FULLNAT
LVS实践中的积累
1.lvs不会主动断开连接
比如client通过LVSVIP采用长链接方式访问server，即使我们把LVS下面的realserver的status.html文件删除了；本来通过LVS跟这台realserver链接的请求也不会被LVS
强制断开；要等到client自己断开连接；【在client主动断开期间；client可以跟这台realserver正常通信】；这样有个好处时在网络抖动时；LVS不会频繁的流量截断，到不同的RS上面
升级会员 