1、LVS结构与工作原理

    LVS由前端的负载均衡器(Load Balancer,LB)和后端的真实服务器(Real Server,RS)群组成。RS间可通过局域网或广域网连接。LVS的这种结构对用户是透明的,用户只能看见一台作为LB的虚拟服务器(Virtual Server),而看不到提供服务的RS群。

    当用户的请求发往虚拟服务器,LB根据设定的包转发策略和负载均衡调度算法将用户请求转发给RS。RS再将用户请求结果返回给用户。同请求包一样,应答包的返回方式也与包转发策略有关。

  LVS的包转发策略有三种:

    NAT (Network Address Translation)模式。LB收到用户请求包后,LB将请求包中虚拟服务器的IP地址转换为某个选定RS的IP地址,转发给RS;RS将应答包发给LB,LB将应答包中RS的IP转为虚拟服务器的IP地址,回送给用户。
    IP隧道 (IP Tunneling)模式。LB收到用户请求包后,根据IP隧道协议封装该包,然后传给某个选定的RS;RS解出请求信息,直接将应答内容传给用户。此时要求RS和LB都要支持IP隧道协议。
    DR(Direct Routing)模式。LB收到请求包后,将请求包中目标MAC地址转换为某个选定RS的MAC地址后将包转发出去,RS收到请求包后 ,可直接将应答内容传给用户。此时要求LB和所有RS都必须在一个物理段内,且LB与RS群共享一个虚拟IP。

 

2、IPVS软件结构与实现

    LVS软件的核心是运行在LB上的IPVS,它使用基于IP层的负载均衡方法。IPVS的总体结构主要由IP包处理、负载均衡算法、系统配置与管理三个模块及虚拟服务器与真实服务器链表组成。

    NF_IP_PRE_ROUTING:刚刚进入网络层的数据包通过此点(刚刚进行完版本号,校验和等检测),源地址转换在此点进行;
    NF_IP_LOCAL_IN:经路由查找后,送往本机的通过此检查点,INPUT包过滤在此点进行;
    NF_IP_FORWARD:要转发的包通过此检测点,FORWORD包过滤在此点进行;
    NF_IP_LOCAL_OUT:本机进程发出的包通过此检测点,OUTPUT包过滤在此点进行;
    NF_IP_POST_ROUTING:所有马上便要通过网络设备出去的包通过此检测点,内置的目的地址转换功能(包括地址伪装)在此点进行。