lvs負載均衡詳解
引言：
隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量的不斷增加，網(wǎng)站和應(yīng)用程序的負載也隨之增加。為了提高用戶的訪問速度和服務(wù)的可用性，負載均衡技術(shù)應(yīng)運而生。負載均衡是指將訪問請求平均分配給多個服務(wù)器，從而實現(xiàn)請求的高效處理。在負載均衡技術(shù)中，lvs（linux virtual server）是一種非常流行和可靠的解決方案。本文將詳細介紹lvs負載均衡，包括其簡介、四種工作模式和十種調(diào)度算法。
一、lvs簡介
lvs是基于linux操作系統(tǒng)的負載均衡器，可以將外部訪問請求分發(fā)給多個內(nèi)部服務(wù)器，以提高服務(wù)的可用性和性能。lvs負載均衡器通常由四個組件組成：虛擬服務(wù)器（vs）、調(diào)度器（scheduler）、真實服務(wù)器（rs）和監(jiān)控器（monitor）。
二、lvs的四種工作模式
1. nat模式
nat（network address translation）模式是lvs最常用的工作模式之一。在nat模式下，負載均衡器將來自客戶端的請求通過nat技術(shù)轉(zhuǎn)發(fā)給內(nèi)部服務(wù)器，回復(fù)流量也經(jīng)過負載均衡器再返回給客戶端。這種模式能夠隱藏服務(wù)器的真實ip地址，增加了網(wǎng)絡(luò)的安全性。
2. dr模式
dr（direct routing）模式是lvs的另一種工作模式。在dr模式下，客戶端請求直接發(fā)送給真實服務(wù)器，而不經(jīng)過負載均衡器。負載均衡器只負責(zé)將回復(fù)流量轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端。這種模式避免了負載均衡器成為瓶頸，提高了系統(tǒng)的可伸縮性和性能。
3. tun模式
tun模式是一種混合模式，結(jié)合了nat和dr模式的優(yōu)點。在tun模式下，客戶端請求首先發(fā)送給負載均衡器，負載均衡器根據(jù)配置的路由表將請求轉(zhuǎn)發(fā)給真實服務(wù)器。真實服務(wù)器處理請求并將回復(fù)流量直接發(fā)送給客戶端。
4. ip隧道模式
ip隧道模式是一種較為復(fù)雜的工作模式，通過在內(nèi)核中創(chuàng)建隧道將請求和回復(fù)流量傳輸?shù)秸鎸嵎?wù)器。這種模式適用于多個負載均衡器之間的負載均衡，提高了系統(tǒng)的可靠性和容錯性。
三、lvs的十種調(diào)度算法
1. 輪詢調(diào)度算法（round robin）
輪詢調(diào)度算法將請求依次分發(fā)給每個真實服務(wù)器，均衡地使用服務(wù)器資源。
2. 加權(quán)輪詢調(diào)度算法（weighted round robin）
加權(quán)輪詢調(diào)度算法根據(jù)服務(wù)器的權(quán)重決定分發(fā)請求的頻率，權(quán)重越高的服務(wù)器獲得的請求數(shù)量越多。
3. 最少連接調(diào)度算法（least connection）
最少連接調(diào)度算法將請求發(fā)送給當前連接數(shù)最少的服務(wù)器，以便均衡地分配請求負載。
4. 加權(quán)最少連接調(diào)度算法（weighted least connection）
加權(quán)最少連接調(diào)度算法根據(jù)服務(wù)器的權(quán)重和當前連接數(shù)來決定分發(fā)請求的頻率，從而實現(xiàn)更加均衡的負載分配。
5. 基于局部性散列的調(diào)度算法（locality-based hashing）
基于局部性散列的調(diào)度算法根據(jù)請求的源ip地址或目標ip地址將請求分配給相同的服務(wù)器，以提高響應(yīng)速度和緩存的效果。
6. 源ip散列調(diào)度算法（source ip hash）
源ip散列調(diào)度算法根據(jù)請求的源ip地址將請求分配給相同的服務(wù)器，以實現(xiàn)會話的保持和負載均衡。
7. 目標ip散列調(diào)度算法（destination ip hash）
目標ip散列調(diào)度算法根據(jù)請求的目標ip地址將請求分配給相同的服務(wù)器，以實現(xiàn)會話的保持和負載均衡。
8. 源端口散列調(diào)度算法（source port hash）
源端口散列調(diào)度算法根據(jù)請求的源端口號將請求分配給相同的服務(wù)器，適合于長連接的負載均衡。
9. 目標端口散列調(diào)度算法（destination port hash）
目標端口散列調(diào)度算法根據(jù)請求的目標端口號將請求分配給相同的服務(wù)器，適合于長連接的負載均衡。
10. 動態(tài)加權(quán)調(diào)度算法（dynamic weight）
動態(tài)加權(quán)調(diào)度算法根據(jù)服務(wù)器的負載情況動態(tài)調(diào)整服務(wù)器的權(quán)重，以提高負載均衡的效果。
結(jié)語：
lvs負載均衡器是一種功能強大和可靠的解決方案，能夠提供高可用和高性能的服務(wù)。本文詳細介紹了lvs的四種工作模式和十種調(diào)度算法，讀者可以根據(jù)自己的需求選擇適合的工作模式和調(diào)度算法來實現(xiàn)負載均衡。通過合理配置和使用lvs負載均衡器，可以提升網(wǎng)站和應(yīng)用程序的性能，提高用戶的訪問速度和服務(wù)的可用性。