基础知识

ARP协议

  1. 什么是ARP协议？
    在网络通信的过程中，我们往往需要知道相邻节点的MAC地址才完成“下一跳”，ARP协议就是通过网络层的IP获取下一跳的设备的MAC。
    注意：此处的下一跳不一定是目的主机，在源主机和目的主机未再同一个网络时，源主机数据包中的目的MAC应该是默认网关的MAC
  2. 工作原理
  • 情况1：源主机和目的主机在同一个局域网络例如：1号主机访问3号主机，首先会查询ARP缓存表（ARP缓存表存储了局域网内IP和MAC的映射），如果能查到目的IP对应的地址，则直接传输数据。如果查询不到，则会将目的MAC设为全F，发送ARP广播包，拥有相应IP的主机则以单播的形式回应源主机。
  • 情况2：源主机和目的主机不在同一个局域网内例如：1号主机访问5号主机，首先在ARP内查询不到，要用子网掩码和目的IP相与判断是否在同一网络，不在同一网络则会以目的IP为默认网关进行广播，默认网关收到后则会回复源主机。

NAT

  1. 什么是NAT？
    NAT就是网络地址转换，在专用网络中通过全球唯一IP访问互联网，就是在互联网中的数据包中源IP地址不会源主机IP而是这个全球唯一IP。

LVS

LVS是Linux Virtual Server 的简称，也就是Linux虚拟服务器。这是一个由章文嵩博士发起的一个开源项目，它的官方网址是http://www.linuxvirtualserver.org，现在 LVS 已经是 Linux 内核标准的一部分。使用 LVS 可以达到的技术目标是：通过 LVS 达到的负载均衡技术和 Linux 操作系统实现一个高性能高可用的 Linux 服务器集群，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的性能。LVS 是一个实现负载均衡集群的开源软件项目，LVS架构从逻辑上可分为调度层、Server集群层和共享存储。从2.4版本开始，linux内核默认支持LVS，要使用LVS的能力，只需安装一个LVS的管理工具ipvsadm。

LVS的三种模式：

  • NAT模式
  • DR直接路由模式
  • TUN隧道模式

LVS负载均衡的调度算法：

  • 轮询 rr
  • 加权轮询
  • 目标地址散列
  • 最少链接
  • 最少队列
  • 最短延迟期望
  • 局部最小链接
  • 带复制的局部最小链接

ipvsadm工具介绍：

常用参数选项：

负载均衡ip占用 ap 负载均衡_负载均衡ip占用

常用命令示例：

  • 添加VIP：ipvsadm -A -t 192.168.150.100:80 -s rr
  • 添加真实服务器RS：ipvsadm -a -t 192.168.150.100:80 -r 192.168.150.12 -g -w 1
  • 查看转发记录：ipvsadm -ln
  • 删除虚拟网络：ipvsadm -D -t 192.168.1.100:80

相关术语

  1. DS：Director Server。指的是前端负载均衡器节点。
  2. RS：Real Server。后端真实的工作服务器。
  3. VIP：向外部直接面向用户请求，作为用户请求的目标的IP地址。
  4. DIP：Director Server IP，主要用于和内部主机通讯的IP地址。
  5. RIP：Real Server IP，后端服务器的IP地址。
  6. CIP：Client IP，访问客户端的IP地址。
    讯的IP地址。
  7. RIP：Real Server IP，后端服务器的IP地址。
  8. CIP：Client IP，访问客户端的IP地址。