LVS的使用

lvs：
linux virtual server

l4：四层交换；四层路由；

根据请求报文的目标ip和port将其转发至后端主机集群中的某一台主机(根据挑选算法)；

netfilter：
prerouting --> input
prerouting --> forward --> postrouting
output --> postrouting

ipvsadmin/ipvs

ipvsadmin：用户空间的命令行工具，用于管理集群服务；
ipvs：工作内核中netfileter input钩子上；

支持 tcp, udp, ah, est, ah_est, sctp 等诸多协议；

lvs arch
调度器：director，dispatcher，balancer
rs：real server

client ip：cip
director virtual ip：vip
director ip：dip
real server：rip

lvs type：
lvs-nat masquerade
lvs-dr(direct routing) gateway
lvs-tun(ip tunneling) ipip
lvs-fullnat

lvs-nat: 隐藏内网主机
多目标的dnat，通过修改请求报文的目标ip地址(端口)至挑选出的某rs的rip地址实现转发；
（1）rs和dip应该使用私有地址，且rs的网关要指向dip；
（2）请求和响应报文都要经由director转发； 极高负载场景中，director可能会成为系统瓶颈；
（3）支持端口映射；
（4）rs可使用任意操作系统；
（5）rs的rip和director的dip必须在同一ip网络；

lvs-dr：direct routing
通过修改请求报文的目标mac地址进行转发；
director：vip，dip
rs：vip，rip
（1）保证前端路由器将目标ip为vip的请求报文发送给director；
解决方案：
静态绑定
arptables
修改rs主机内参数
（2）rs的rip可以使用私有地址；但也可以使用公网地址；
（3）rs和director必须在同一物理网络中；
（4）请求报文经由director调度，但响应报文一定不能经由director；
（5）不支持端口映射；
（6）rs可以是大多数os；
（7）rs的网关不能指向dip；

lvs-tun:
不修改请求报文的ip首部，而是通过在原有的ip首部之外（cip <--> vip），再封装一个ip首部；(dip <--> rip);

（1）rip，dip，vip 全需要是公网地址；
（2）rs的网关不能指向dip；
（3）请求报文必须经由director调度，响应报文不能经由director；
（4）不支持端口映射；
（5）rs的os必须支持隧道功能；

lvs-fullnat：
director通过同时修改请求报文的目标地址和源地址进行转发；

（1）vip是公网地址；rip和dip尽量使私网地址，二者无需在同一网络中；
（2）rs接收到的请求报文的源地址为dip，因此要响应给dip；
（3）请求把稳的响应报文都必须经由director；
（4）rs可以使用任意os；
（5）支持端口映射；

http: stateless
session保持:
session绑定：
source ip hash
cookie hash
session集群：
在所以服务器中维护所有的session
session服务器

lvs scheduler：
静态方法：仅根据算法本身进行调度；
rr: round robin，轮调
wrr: weighted rr，加权轮调
sh: source hash，实现 session 保持； 来自同一个ip的请求将始终被调度至同一rs;
dh: destination hash，将对同一个目标的请求始终发往同一个rs；

动态方法：根据算法以及各rs的当前负载状态进行调整；
overhead
lc: least connection
overhead = active*256+inactive
wlc: weighted lc
overhead = (active*256+inactive)/weight
sed: shortest expection delay
overhead=(active+1)*256/we ight
nq: never queue
sed 的改进，将请求优先调度至没有被调度过的server，之后再用 sed 算法调度
lblc: locality-based lc，动态的dh 算法；
正向代理情形下的cache server的调度；
lblcr: lblc with repication，带复制功能的lblc算法；

ipvs的集群服务：
（1）一个ipvs主机可以同时定义多个cluster service；
tcp，udp
（2）一个cluster server 上至少应该有一个 real server；
定义时：指明lvs-type，以及lvs scheduler；

ipvsadm的用法：
管理集群服务
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address [-s scheduler]

service-address:
tcp: -t ip:port
udp: -u ip:port
fwm: -f mark

-s scheduler:
默认为 wlc

ipvsadm -d -t|u|f service-address
ipvsadm -l|l [options]
ipvsam -c

管理集群服务中的rs
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address
[-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]

server-address:
ip[:port]

lvs-type:
-g: gateway,dr
-i: ipip
-m: masquerade,nat

ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address

查看和清理：
ipvsadm -l|l [options]
-n: number, 基于数字格式显示地址和端口；
-c: connection, 显示ipvs连接；
--stats: 进出站字节统计
--rate: 进出站字节数速率
--exact：显示精确值

ipvsadm -c

保存和重载：
ipvsadm -r
ipvsadm -s [-n]

清空计数器：
ipvsadm -z [-t|u|f service-address]