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隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，針對高并發(fā)網(wǎng)站的負(fù)載均衡也越來越受到關(guān)注。作為應(yīng)對高并發(fā)的一種有效方式，負(fù)載均衡的作用不容小視。在眾多負(fù)載均衡技術(shù)中，Linux LVS（Linux Virtual Server）是一種經(jīng)典的負(fù)載均衡技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)中廣泛使用。本文將深入探究Linux LVS路由模式，以提高負(fù)載均衡的效率。
一、LVS概述
LVS是一種用于服務(wù)器集群的開源軟件，由Linux內(nèi)核擴(kuò)展程序和用戶空間程序組成。它通過在前端添加一個虛擬IP實現(xiàn)負(fù)載均衡，將外部請求分發(fā)到后端多臺真實服務(wù)器上，以實現(xiàn)服務(wù)器資源的共享和負(fù)載均衡。LVS主要分為NAT、TUN和DR 3種模式。其中NAT模式是常用的一種方式，同樣也是本文將討論的內(nèi)容。
二、NAT模式簡介
在LVS的NAT模式中，負(fù)載均衡器和后端真實服務(wù)器之間采用了一種叫做IP偽裝的技術(shù)。虛擬IP和真實服務(wù)器的IP地址都和物理網(wǎng)絡(luò)不一致，它們都屬于同一個子網(wǎng)。負(fù)載均衡器將客戶端發(fā)送的請求接收之后，通過IP偽裝技術(shù)將請求的源地址改寫成LVS的虛擬IP，然后將請求分發(fā)給后端可用的真實服務(wù)器。真實服務(wù)器接收到請求后，返回數(shù)據(jù)包給負(fù)載均衡器，負(fù)載均衡器再將數(shù)據(jù)包的源地址改為客戶端的真實IP地址并返回給客戶端。整個過程中，客戶端并不知道真實服務(wù)器的存在，而是將請求發(fā)送到LVS的虛擬IP上。
三、常見負(fù)載均衡算法
負(fù)載均衡器將請求發(fā)送的真實服務(wù)器之前，需要先對請求進(jìn)行負(fù)載均衡算法的計算，根據(jù)計算結(jié)果將請求發(fā)送到不同的真實服務(wù)器上。LVS中常見的4種算法如下：
1. 輪詢法（RR）：負(fù)載均衡器將請求循環(huán)地發(fā)給不同的真實服務(wù)器，從而實現(xiàn)負(fù)載均衡。
2. 加權(quán)輪詢法（WRR）：根據(jù)真實服務(wù)器的處理能力，給服務(wù)器一個權(quán)重值，權(quán)重越高的服務(wù)器會獲得更多的請求。
3. 隨機(jī)法（RND）：負(fù)載均衡器使用隨機(jī)數(shù)算法來選擇一個真實服務(wù)器，實現(xiàn)負(fù)載均衡。
4. 最少連接法（LC）：選擇當(dāng)前連接最少的真實服務(wù)器來處理請求，從而避免出現(xiàn)某個服務(wù)器壓力過大的情況。
以上四種算法在實現(xiàn)上各有優(yōu)劣，具體應(yīng)該根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。
四、實現(xiàn)NAT模式負(fù)載均衡的步驟
下面我們以CentOS 7.3為例，介紹在NAT模式下實現(xiàn)負(fù)載均衡的基本步驟：
1. 安裝必要的軟件：
yum install ipvsadm -y
2. 配置LVS負(fù)載均衡器：
加入以下命令行到/etc/rc.local中，以在重啟后自動啟動LVS：
# 配置LVS負(fù)載均衡器
ipvsadm -C #清除所有保存的LVS表項
ipvsadm -A -t 192.168.0.100:80 -s wlc # 添加80端口的虛擬IP
ipvsadm -a -t 192.168.0.100:80 -r 192.168.0.2 -g # 添加第1臺真實服務(wù)器
ipvsadm -a -t 192.168.0.100:80 -r 192.168.0.3 -g # 添加第2臺真實服務(wù)器
其中，“-A”表示添加一個新的表項，“-t”表示虛擬IP地址和端口，“-s”表示使用加權(quán)輪詢算法，“-r”表示真實服務(wù)器IP地址，“-g”表示改用集群IP解決負(fù)載均衡的問題。
3. 配置真實服務(wù)器：
本文以Apache服務(wù)器為例進(jìn)行配置。在兩臺真實服務(wù)器上分別安裝Apache Web Server，并修改運(yùn)行端口為80。確保啟動Apache Web Server并可以正常響應(yīng)請求。
4. 驗證：
訪問虛擬IP地址的80端口，如果能夠正常顯示Apache默認(rèn)頁面，則表示LVS負(fù)載均衡配置成功。
五、優(yōu)化LVS
在實際應(yīng)用中，由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的不同，LVS的性能表現(xiàn)也會有所差異。針對不同情況，可以通過以下方式優(yōu)化LVS的性能：
1. 調(diào)整調(diào)度算法：根據(jù)不同的應(yīng)用場景選擇不同的調(diào)度算法，以達(dá)到更加優(yōu)化的性能。
2. 調(diào)整內(nèi)核參數(shù)：
echo “102400” > /proc/sys/net/core/somaxconn # 設(shè)定更大的TCP連接數(shù)。
echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward # 開啟IPv4路由功能。
echo “0” > /proc/sys/net/ipv4/tcp_tw_reuse # 開啟TCP連接復(fù)用。
echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/tcp_fin_timeout # 調(diào)整TCP連接終止的超時時間。
3. 調(diào)整負(fù)載均衡器硬件環(huán)境：為LVS配置高性能硬件環(huán)境，包括更快的CPU、更大的內(nèi)存等等。
LVS是一種高效、靈活的負(fù)載均衡解決方案，可以大大提高系統(tǒng)的處理能力和穩(wěn)定性。同時，要重視對LVS的監(jiān)控和調(diào)優(yōu)工作，以求達(dá)到更好的性能表現(xiàn)。
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對ipvsadm 的命令參考，并根據(jù)自己使用的經(jīng)驗，進(jìn)行了一個簡單的翻譯，希望
對ipvsadm 的使用者有一定的幫助。
為了更好的讓大家理解這份命令手冊，將手冊里面用到的幾個術(shù)語先簡單的介紹
一下：
1，virtual-service-address:是指虛擬服務(wù)器的ip 地址
2，real-service-address:是指真實服務(wù)器的ip 地址
3，scheduler：調(diào)度方法
命令選項解釋：
有兩種命令選項格式，長的和短的，具有相同的意思瞎盯。在實際使用時，兩種都可
以。
-A –add-service 在內(nèi)核的虛擬服務(wù)器表中添加一條新的虛擬服務(wù)器記錄。也
就是增加一臺新的虛擬服務(wù)器。
-E –edit-service 編輯內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的一條虛擬服務(wù)器記錄。
-D –delete-service 刪除內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的一條虛擬服務(wù)器記錄。
-C –clear 清除內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的所有記錄。
-R –restore 恢復(fù)虛擬服務(wù)器規(guī)則
-S –save 保存虛擬服務(wù)器規(guī)則，輸出為-R 選項可讀的格式
-a –add-server 在內(nèi)核虛擬服務(wù)器表的一條記錄里添加一條新的真實服務(wù)器
記錄。也就是在一個虛擬服務(wù)器中增加一臺新的真實服務(wù)器
-e –edit-server 編輯一條虛擬服務(wù)器記錄中的某條真實服務(wù)器記錄
-d –delete-server 刪除一條虛擬服務(wù)器記錄中的某條真實服務(wù)器記錄
-L|-l –list 顯示內(nèi)核虛擬服務(wù)器表
-Z –zero 虛擬服務(wù)表計數(shù)器清零（清空當(dāng)前的連接數(shù)量等）
–set tcp tcpfin udp 設(shè)置連接超時值
–start-daemon 啟動同步守頌蠢護(hù)進(jìn)程。他后面可以是master 或backup，用來說
明LVS Router 是master 或是backup。在這個功能上也可以采用keepalived 的
VRRP 功能。
–stop-daemon 停止同步守護(hù)進(jìn)程
-h –help 顯示幫助信息
其他的選項:
-t –tcp-service service-address 說明虛擬服務(wù)器提供的是tcp 的服務(wù)
or
-u –udp-service service-address 說明虛擬服務(wù)器提供的是udp 的服務(wù)
or
-f –fwmark-service fwmark 說明是經(jīng)過iptables 標(biāo)記過的服務(wù)類型。
-s –scheduler scheduler 使用的調(diào)度算法，有這樣幾個選項
rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq,
默認(rèn)的調(diào)度算法是： wlc.
-p –persistent 持久穩(wěn)固的服務(wù)。這個選項的意思是來自同一個客
戶的多次請求，將被同一臺真實的服務(wù)器處理。timeout 的默認(rèn)值為300 秒。
-M –netmask netmask persistent granularity mask
-r –real-server server-address 真實的服務(wù)器
磨櫻和 -g –gatewaying 指定LVS 的工作模式為直接路由模式（也是LVS 默認(rèn)的模式）
-i –ipip 指定LVS 的工作模式為隧道模式
-m –masquerading 指定LVS 的工作模式為NAT 模式
-w –weight weight 真實服務(wù)器的權(quán)值
–mcast-interface interface 指定組播的同步接口
-c –connection 顯示LVS 目前的連接 如：ipvsadm -L -c
–timeout 顯示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L –timeout
–daemon 顯示同步守護(hù)進(jìn)程狀態(tài)
–stats 顯示統(tǒng)計信息
–rate 顯示速率信息
–sort 對虛擬服務(wù)器和真實服務(wù)器排序輸出
–numeric -n 輸出IP 地址和端口的數(shù)字形式
轉(zhuǎn)載自
mydream2023 的BLOG
對ipvsadm 的命令參考，并根據(jù)自己使用的經(jīng)驗，進(jìn)行了一個簡單的翻譯，希望
對ipvsadm 的使用者有一定的幫助。
為了更好的讓大家理解這份命令手冊，將手冊里面用到的幾個術(shù)語先簡單的介紹
一下:
1，virtual-service-address:是指虛擬服務(wù)器的ip 地址
2，real-service-address:是指真實服務(wù)器的ip 地址
3，scheduler:調(diào)度嘩宴方法
命令選項解釋:
有兩種命令選項格式，長的和短的，具有相同的意思。在實際使用時，兩種都可
以。
-A –add-service 在內(nèi)核的虛擬服務(wù)器表中添加一條新的虛擬服務(wù)器記錄。也
就是增加一臺新的虛擬服務(wù)器。
-E –edit-service 編輯內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的一條虛擬服務(wù)器記錄。
-D –delete-service 刪除內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的一條虛擬服務(wù)器記錄。
-C –clear 清除內(nèi)核虛擬服務(wù)器表中的所有記錄。
-R –restore 恢復(fù)虛擬服務(wù)器規(guī)則
-S –save 保存虛擬服務(wù)器規(guī)則，輸出為-R 選項亂脊銀可讀的格式
-a –add-server 在內(nèi)核虛擬服務(wù)器表的一條記錄里添加一條新的真實服務(wù)器
記錄。也就是在一個虛擬服務(wù)器中增加一臺新的真實服務(wù)器
-e –edit-server 編輯一條虛擬服務(wù)器記錄中的某條真實服務(wù)器記錄
-d –delete-server 刪除一條虛擬服務(wù)器記錄中的某條真實服務(wù)器記錄
-L|-l –list 顯示內(nèi)核虛擬服務(wù)器表
-Z –zero 虛擬服務(wù)表計數(shù)器清零（清空當(dāng)前的連接數(shù)量等）
–set tcp tcpfin udp 設(shè)置連接超時值
–start-daemon 啟動同步守護(hù)進(jìn)程野者。他后面可以是master 或backup，用來說
明LVS Router 是master 或是backup。在這個功能上也可以采用keepalived 的
VRRP 功能。
–stop-daemon 停止同步守護(hù)進(jìn)程
-h –help 顯示幫助信息
其他的選項:
-t –tcp-service service-address 說明虛擬服務(wù)器提供的是tcp 的服務(wù)
or
-u –udp-service service-address 說明虛擬服務(wù)器提供的是udp 的服務(wù)
or
-f –fwmark-service fwmark 說明是經(jīng)過iptables 標(biāo)記過的服務(wù)類型。
-s –scheduler scheduler 使用的調(diào)度算法，有這樣幾個選項
rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq，
默認(rèn)的調(diào)度算法是: wlc.
-p –persistent 持久穩(wěn)固的服務(wù)。這個選項的意思是來自同一個客
戶的多次請求，將被同一臺真實的服務(wù)器處理。timeout 的默認(rèn)值為300 秒。
-M –netmask netmask persistent granularity mask
-r –real-server server-address 真實的服務(wù)器
-g –gatewaying 指定LVS 的工作模式為直接路由模式（也是LVS 默認(rèn)的模式）
-i –ipip 指定LVS 的工作模式為隧道模式
-m –masquerading 指定LVS 的工作模式為NAT 模式
-w –weight weight 真實服務(wù)器的權(quán)值
–mcast-interface interface 指定組播的同步接口
-c –connection 顯示LVS 目前的連接 如:ipvsadm -L -c
–timeout 顯示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如:ipvsadm -L –timeout
–daemon 顯示同步守護(hù)進(jìn)程狀態(tài)
–stats 顯示統(tǒng)計信息
–rate 顯示速率信息
–sort 對虛擬服務(wù)器和真實服務(wù)器排序輸出
linuxlvs路由模式的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于linuxlvs路由模式,深入探究Linux LVS路由模式，提升負(fù)載均衡效率,如何查看ipvsadm表中內(nèi)容的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
成都創(chuàng)新互聯(lián)科技有限公司，經(jīng)過多年的不懈努力，公司現(xiàn)已經(jīng)成為一家專業(yè)從事IT產(chǎn)品開發(fā)和營銷公司。廣泛應(yīng)用于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)計、SEO優(yōu)化、關(guān)鍵詞排名等多種行業(yè)！
文章標(biāo)題：深入探究LinuxLVS路由模式，提升負(fù)載均衡效率(linuxlvs路由模式)
標(biāo)題鏈接：http://fisionsoft.com.cn/article/dpeehce.html
