(本文翻译自LVS官方网站http://www.linuxvirtualserver.org/)


一.LVS概念

What is the Linux Virtual Server?

The Linux Virtual Server is a highly scalable and highly available server built on a cluster of real servers, with the load balancer running on the Linux operating system. The architecture of the server cluster is fully transparent to end users, and the users interact as if it were a single high-performance virtual server.

lvs是具有高扩展型,高可用性的基于RS集群的服务器,借助于负载均衡软件,整个集群的架构对终端用户是透明的,就好像是一台高性能的虚拟服务器

Applications of the Linux Virtual Server


The Linux Virtual Server as an advanced load balancing solution can be used to build highly scalable and highly available network services, such as scalable web, cache, mail, ftp, media and VoIP services.

lvs可以用来为"web,缓存,邮件,ftp,多媒体,因特网电话"提供负载均衡服务


VirtualServer.png


二.为什么用LVS

由于因特网发展迅速,服务器面临的压力也越来越大,尤其是一些知名网站,相应的解决办法有两种,一种是升级服务器(scale up),一种是增加服务器数量(scale out).第一种不仅成本高,而且不能一劳永逸,第二种成本低,见效快,易于扩展.

有什么方法可以搭建集群呢?

1.DNS方式

为不同用户返回不同IP地址.

但由于DNS系统的层级结构以及客户端的缓存问题.不得不面临2个选择,一种是减小TTL值,但会加重DNS服务器负担,使其成为瓶颈.一种是增大TTL,显然会导致客户端无法正确连接服务器.

显而易见,DNS方式虽然可行,但不可用.

2.基于分发器的方式

分发器,也就是所谓的负载均衡器,可以给集群分发请求,在集群中并发运行的服务对用户而言就好像是在一个虚拟IP上的一个虚拟服务.跟DNS相比,分发式的可以为请求提供更细微的调度,并且可以完成RS的健康状态监测.管理员可随时添加或删除服务而不会影响到用户.

负载均衡可以在2个层次上来做,IP层和应用层(如反向代理pWEB),由于7层分发的效率问题(只能带5台左右),决定进行3层负载(能带25台到100台).这也是lvs开发的目标.


三.LVS工作的类型


1.NAT

LB这里扮演一个地址转换器的角色,提供DNAT功能

2.DR

LB完全是一个路由器,只修改包的目标mac

3.TUN

LB是一个3层中继器,给包打上一个头部就转发出去了


这里给出3种方式的区别



NAT
DR
TUN
RS操作系统
任意
none-ARP
3层隧道
RS网络
私有
LAN
LAN/WAN
RS数量
10-20
high
high
RS网关
分发器
own router
own router


四.LVS的常见架构

lvs_architecture.jpg

集群的角色有以下3个

1.load balancer

2.server cluster

3.shared storage


这里具体说以下第3个.共享存储一般是基于NFS或CIFS这样的网络文件系统,但这些文件系统仅支持4-8个RS同时接入.再多很容易发生崩溃,再大一点的集群建议使用集群文件系统,如GFS,GPFS,Coda

由于共享存储通过网络连接,因此需要高速网络,最好百兆或前兆以太网,不然网络会成为集群存储系统的瓶颈所在


五.lvs如何实现高可用

lvs_ha.jpg



实际上,高可用是个很重大的话题,包含了太多内容,一个高可用的系统大概需要有"可靠的组通信子系统,成员资格管理,仲裁系统,并发控制系统"等功能,我们可以使用一些现成的工具来达成目标


但注意,LoadBalance有可能成为整个系统瓶颈所在,因此需要一个backup来确保服务的提供.


下面给出几个具体实现高可用的例子





六:最后

考虑到篇幅太长,把ipvsadm放在下个博文再发吧