LVS原理

负载均衡集群提供了一种廉价，有效的方法，来扩展网络设备和服务器的负载，带宽，增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络可用性。
搭建负载均衡的需求：
1、把单台计算机不能承受的大规模并发访问或数据流量分担到多太设备上。
2、单个重负载运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度的提高。
3、任意一个或多个节点设备宕机，要求不能影响业务。
在负载均衡集群中，所有计算机节点都应该提供相同的服务，集群负载均衡器截获所有对该服务的进站请求，然后将这些请求平均的分配在所有集群节点上。

LVS的基本术语：
VIP：虚拟IP地址
RIP：真实的IP地址（真正为用户提供服务的IP地址，LB节点后边的服务器即RIP）
DIP：LB用于连接内外网络地址的IP地址，物理网卡上的IP地址
CIP：客户端用户计算机的IP地址

LVS的四种工作模式

在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。大多数商业化的IP负载均衡调度器产品都是使用的此方法。
在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的技术上，我们提出了通过IP隧道转换，TUN模式
NAT（Network Address Translation)
TUN(Tunneling)
DR(Direct Routing)
FULLNAT(FullNetwork Address Translation)
1、NAT模式-网络地址转换<==收费站模式
通过网络地址转换，调度器LB重写请求报文的目的地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；真实服务器处理好之后，再转交给LB，最后返还给客户端。

如图所示，客户端发送请求的SIP（源地址）是CIP，DIP（目的地址）是LB上的VIP，LB在接收到了请求之后，根据预定的算法，将其的目的地址改为RIP1（RS服务器之一的ip），再通过转发器将请求转交给RS。
RS解决完请求之后，根据RS内部的网关已经被配成LB的LAN（私网）物理网卡地址，这样，RS处理好的文件就发送给了LB，进而转发给客户端。
流程：
发送：Client(CIP：VIP)==>LB(VIP:RIP:port)==>RS
返回：RS(RIP:DIP)==>LB(VIP:CIP)==>CLient
注意，当客户端的请求i经过LB时，LB会生成一个hash表，表中会记录该客户端的请求信息，这样当返回时，就可以更改源IP和目的IP，并且该客户端的下一次请求就能很快的进行处理。

2、TUN模式-隧道模式

如图所示，TUN模式前面与NAT模式相同，不同的是RS的lo网卡上也存在VIP（人为设定）。LB收到请求报文后，会对报文进行封装，封装的目的地址是LB选择的一个RS的地址。将封装后的报文交给RS。RS解封报文处理后直接发送给客户。
需要注意的是：RS尽量要是公网IP地址，这样就可以直接返还给用户，可以提高效率。
并且，需要做一个抑制RS上ARP协议的动作，以防止当请求报文进行ARP广播时RS与LB有冲突
3、DR模式

与TUN模式类似，只不过将封装的RIP换成RMAC地址。
适用于LAN网（局域网）

4、FULLNAT模式
这种模式是由淘宝开发的，在NAT入站的时候将源地址进行改变成LOCALip，其主要目的是在出站时可以跨越局域网，从而达到出站时的请求由多个负载均衡器去解决。

三种模式的比较：
NAT

7.需要开启内核转发
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TUN模式

7.需要开启ipip隧道，某些机器会不支持，要额外安装模块
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DR模式