lvs基礎理論

2021-09-25 22:27:44 字數 3552 閱讀 2245

一、lvs的型別:

(1)lvs-nat:network address translation

請求:client:cip,vip — director : cip,vip 轉化director:dip,rip—real server:dip,rip

響應:real server:rip,dip –director: rip,dip 轉化為:director:vip,cip—client:vip,cip

特性:

1、rs應用使用私有位址;rs的閘道器必須指向dip;

2、請求和響應都要經過director;高負載場景中,director易成為效能瓶頸;(3-4萬併發量還是問題不大,日上億條訪問記錄)

3、支援埠對映;

4、rs可以使用任意os;

5、rs的rip跟director的dip必須在乙個網段

6、director的vip必須為公網ip;

(2)lvs-dr 請求經過dr,而響應為real server直接相應。dr模式是通過改寫請求報文的目標mac位址,將請求發給真實伺服器的,而真實伺服器響應後的處理結果直接返回給客戶端使用者。同tun模式一樣,dr模式可以極大的提高集群系統的伸縮性。而且dr模式沒有ip隧道的開銷,對集群中的真實伺服器也沒有必要必須支援ip隧道協議的要求。但是要求排程器lb與真實伺服器rs都有一塊網絡卡連線到同一物理網段上,必須在同乙個區域網環境。

dr模式是網際網路使用比較多的一種模式。

特性:

1、保證前端路由將目標位址為vip的報文統統發往directory,而不能是rs;

解決方案:

問題:未必有路由操作許可權

(2) aprtables

(3) 修改rs上核心引數,將rs上的vip配置在lo介面的別名上,並限制其不能響應對vip位址解析請求;

2、rs可以使用私有位址;但也可以使用公網位址,此時可通過網際網路通過rip對其直接訪問;

3、rs跟directory必須在同一物理網路中;

4、請求報文經由director,但響應報文必須不能經過director;

5、不支援埠對映;

6、rs可以是大多數常見的os;

7、rs的閘道器絕不允許指向dip;

(3)lvs-tun    請求經過dr

virtual server via ip tunneling模式:採用nat模式時,由於請求和響應的報文必須通過排程器位址重寫,當客戶請求越來越多時,排程器處理能力將成為瓶頸。為了解決這個問題,排程器把請求的報文通過ip隧道**到真實的伺服器。真實的伺服器將響應處理後的資料直接返回給客戶端。這樣排程器就只處理請求入站報文,由於一般網路服務應答資料比請求報文大很多,採用vs/tun模式後,集群系統的最大吞吐量可以提高10倍。

vs/tun的工作流程圖如下所示,它和nat模式不同的是,它在lb和rs之間的傳輸不用改寫ip位址。而是把客戶請求包封裝在乙個ip tunnel裡面,然後傳送給rs節點伺服器,節點伺服器接收到之後解開ip tunnel後,進行響應處理。並且直接把包通過自己的外網位址傳送給客戶不用經過lb伺服器。

tunneling不修改請求ip首部,而是用過原有的ip首部(cipvip)之外,再封裝乙個ip首部(diprip)

特性:

1、rip、vip、dip全部是公網位址;

2、rs的閘道器不會也不可能指向dip;

3、請求報文經由director,但響應報文必須不能經過director;

4、不支援埠對映;

5、rs的os必須支援隧道功能;

(4)lvs-fullnat

請求:cip,vipdip,rip

響應:rip,dipvip,cip

特性:

2、rs接收到的請求報文的源位址為dip,因此要響應給dip

3、請求報文和響應報文都必須經由director;

4、支援埠對映機制;

5、認識可以使用任意os;

二、http: stateless

(1)session保持:

session繫結:

cookie :通用應用程式插入cookie

(2)session集群:每個主機有全部的session,各主機session隨時同步session,浪費網路記憶體資源。全down機,保證session持久化。                

(3)session伺服器:不在本地維護session,所有session存session到session伺服器上。redis複製集群。

三、lvs scheduler:首次分配起點分配,二次分配結果公平

靜態方法:僅根據演算法本身進行排程;起點公平;

(1)rr:round robin,輪調

(2)wrr:weighted rr, 能者多勞,當前權重/所有權重之和;

(3)sh: source hash, 實現session保持的機制;將來自於同乙個ip的請求始終排程至同一rs;損害負載均衡效果。

(4)dh:destination hash, 將對同乙個目標的請求始終發往同乙個rs;

動態方法:根據演算法及各rs的當前負載狀態進行排程;結果公平;

overhead=

(5)lc:least connection

overhead=active*256+inactive

(6)wlc: weighted lc 第乙個總算在乙個rs上面,沒有權重

overhead=(active*256+inactive)/weight

(7)sed: shortest expection delay 保證第一次總是在權重最高的rs上面,但是開始不均勻。

overhead=(active+1)*256/weight

(8)nq:never queue 保證第一次每次一次,然後再sed排程

sed演算法的改進;無需佇列。如果有台 realserver的連線數=0就直接分配過去,不需要在進行sed運算

(9)lblc:locality-based lc,即為動態的dh演算法;

正向**情形下的cache server排程;

這種演算法本質就是

lc演算法或理解為

wlc演算法。但是該演算法的特性是,注意實現目標是要和靜態排程演算法中的

dh演算法一樣,用於將同一類請求

**到乙個固定節點,因此常用於快取伺服器的場景。但是

dh演算法因為是靜態排程演算法,不會考慮後端(快取)伺服器的當前連線數,但

lblc

就是在dh

演算法的基礎上考慮後端伺服器當前的連線數。

如果(快取)伺服器使用了集群(如

memcached

的主主複製),因為所有節點的快取資料都相同,因此要使用負載均衡演算法來實現請求按照當

前伺服器的負載進行**。而如果後端的每個快取伺服器的內容不同,使用

lblc

就會破壞命中率並且導致多個快取節點快取了相同的資料,因此為了提高快取命中率以及防止多個節點快取相同的資料,一般就不採用

lblc

而直接採用dh。

(10)lblcr:locality-based least-connection with replication,帶複製功能的lblc演算法;

lvs基礎理論

一 lvs的型別 1 lvs nat network address translation 請求 client cip,vip director cip,vip 轉化director dip,rip real server dip,rip 響應 real server rip,dip direct...

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