LVS里Director本身不响应请求,只是接受转发请求到后方,Realservers才是后台真正响应请求。
LVS 工作原理基本类似DNAT,又不完全相像,它是一种四层交换,默认情况下来通过用户请求的的地址和端口,来判断用户的请求,从而转发到后台真正提供服务的主机,而判断这种请求的是通过套接字来实现,所以四层就可以实现。而且这个转发的过程对用户而言是透明的(简单的讲,就是用户访问的是DR的IP,而DR转发给RSS,而用户不知道这个过程)
LVS的工作模式:
1.DNAT
2.直接路由
3.隧道
提供的优点:
1.高并发
2.高冗余
3.适用性,扩展服务器,缩减服务器,方便服务器扩展和收缩
LVS 的IP地址类型
1.VIP:虚拟IP地址,并不提供服务,而是将用户的请求转发到后方
2 RIP:真正IP地址,客户端真正提供服务的IP地址
3.DIP:调度IP地址,通常是和RIP相连的LVS的IP地址
4.CIP:客户端IP地址,用户请求时,用户的IP
流程:如下图
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LVS集群的类型:
1.LVS-NAT DNAT
2.LVS-DR 直接路由
3.LVS-TUN 隧道
下面我们详细说明这三种类型:
LVS-NAT模型原理
用户的请求和响应都需要经过Director
源地址,目标地址都需要经过转换,而目标地址转换是透明的
这种架构的扩展有限调度器,Director将处理所有的请求,压力比较大,扩展到10个结点就不行了
要求:
1.集群节点必须在同一个物理网络中,同一个子网或者VLAN
2.DIP和RIP只能在同一个网络(子网)中,不能跨越网段
3.RIP地址通常是私有地址
4.所有的RIP,必须以DIP为网关(地址转换)
5.NAT的地址可以做端口转换(比如80--à8080)
6.任何操作系统都可以做RIP
7.Director有可能成为整个系统的瓶颈
数据传输:
通过二层(数据链路层)转发(ARP)将DR的MAC地址转换成RIP的MAC地址(不是转变,而是转发),这样就实现了数据的传输,在RSS响应后,再将RSS的MAC地址转换成RIP的MAC地址。
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LVS-DR模型原理
用户的请求必须经过Director,而realserver在响应的使用直接返回请求(图有问题,有可能设的网关不同,还存在一台路由器)
需要配置iptables规则,拒绝响应MAC地址转换,或者通过修改LINUX内核响应
优点:由于它比NAT少了一个地址转换,响应速度更快
特点
1.必须处于同一个物理网络中(连在同一个交换机上)
2.RIP可以使用公网地址(建议使用)
3.Director只转发请求,而realserver直接响应请求而不转发
4.集群节点的网关,不能指向DIP
5.不能做端口转换(不支持)
6.绝大多数的操作系统都可以实现realserver,而realserver需要同一个网卡配置多个Ip地址
7.DR模式的Director比NAT模式能够带动更多的节点
数据传输:
解决数据进入:
为了避免RS直接响应,给服务器的lo:0设置VIP地址,给本地网卡设置成CIP,这样RS就不会直接响应了,隐藏了RS
解决数据出去:
而默认情况下,Linux设置数据包从哪块网卡出去,源地址设为该网卡地址,通过添加一条特殊路由信息,如果目标地址是lo的VIP地址,那么出去的时候源地址设置为lo的地址。
路由信息的原理:
添加一条主机路由,将VIP的地址自己设置成一个网段,既子网掩码为255.255.255.255,这样VIP出去的时候没有比VIP更优的了,就成为最佳IP
在互联网上性能最佳的就是DR应用,但是有一个缺点,必须要求主机间距离比较近(比如一个机房),如果发生天灾人祸,集群就完了,所以我们为了实现异地分布,要采用隧道比如VPN
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LVS-TUN模型原理:
虚拟隧道实现:
1.专线(加密)
2.二层:在MAC之外再加一层MAC
3.三层:源IP目标IP之外再加一层IP
隧道目的: 隐藏意图,通过转换来(ip套ip)隐藏目的
特征:
1.集群节点和Director不必在同一个网络
2.RIP必须使用公网地址
3.Director只需要处理进来的请求,不需要处理出去的请求
4.响应的请求一定不能经过Direcor.
5.Directory不支持端口映射
6.只能使用那些支持IP 隧道协议的操作系统做realserver
优点:LVS-TUN可以实现基于网络的集群,这样就脱离了LVS-DR的realserver之间的距离限制。
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