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什么是LVS负载均衡

发布时间:2021-08-30 12:49:23 来源:亿速云 阅读:185 作者:chen 栏目:系统运维

这篇文章主要介绍“什么是LVS负载均衡”,在日常操作中,相信很多人在什么是LVS负载均衡问题上存在疑惑,小编查阅了各式资料,整理出简单好用的操作方法,希望对大家解答”什么是LVS负载均衡”的疑惑有所帮助!接下来,请跟着小编一起来学习吧!

什么是LVS负载均衡 ?
可伸缩网络服务涉及到几种不同的结构,它们都需要一个前端的负载调度器(或者多个进行主从备份)。
先分析实现虚拟网络服务的主要技术,指出 <strong>IP</strong> 负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中,主要有通过网络地址转换NAT(Network Address Translation)将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器,称之为VS/NAT技术(Virtual Server via Network Address Translation)。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上,提出了通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN (Virtual Server via IP Tunneling),和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR(Virtual Server via Direct Routing),它们可以极大地提高系统的伸缩性。VS/NAT、VS/TUN和VS/DR技术是LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术。
企业群及应用概述

  • 群集的含义

    • Cluster,集群、群集

    • 由多台主机构成,但对外只表现为一个整体

  • 在互联网应用中 ,随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高,单台服务器力不从心

  • 解决方法

    • 使用价格昂贵的小型机、大型机

    • 使用普通服务器构建服务群集

  • 根据群集所针对的目标差异,可分为三个类型

    • 负载均衡群集

    • 高可用群集

    • 高性能运算群集

  • 负载均衡群集(Load Balance Cluster)

    • 以提高应用系统的响应能力。尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标,获得高并发、高负载(LB)的整体性能

    • LB的负载分配依赖于主节点的分流算法(调度算法)

  • 高可用群集(High Availability Cluster)

    • 以提高应用系统的可靠性、尽可能的减少中断时间为目标,确保服务的连续性,达到高可用(HA)的容错效果

    • HA的工作方式包括双工和主从两种模式

  • 高性能的运算群集(High Performance Computer Cluster)

    • 以提高应用系统的CPU运算速率、扩展硬件资源和分析能力为目标,获得相当于大型、超级计算机的高性能运算(HPC)能力

    • 高性能运算群集的高性能依赖于“分布式运算”、“并行计算”,通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起,实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力

备注:
HA :高可用
双工是两台平级的服务器,称为去中心化群集;
主从是有一个主服务器带有多个从服务器,称为中心化群集

负载均衡群集工作模式分析

  • 负载均衡群集是目前企业用的最多的群集类型

  • 群集的负载调度技术有三种工作模式

    1. 地址转换(NAT)

    2. IP隧道(TUN)

    3. 直接路由(DR)

NAT模式

  • 地址转换(Network Address Translation)
    1.简称NAT模式,类似于防火墙的私有网络结构,负载调度器作为所有服务器节点的网关,即作为客户机的访问入口,也是各节点回应客户机的访问出口
    2.服务器节点使用私有IP地址,与负载调度器位于同一个物理网络,安全性要优于其他两种方式(安全性最优)
    什么是LVS负载均衡

TUN模式

  • IP隧道(IP Tunnel)
    1.简称TUN模式,采用开放式的网络结构,负载调度器仅作为客户机的访问入口,各个节点通过各自的Internet连接直接回应客户机,而不再经过负载调度器
    2.服务器节点分散在互联网中不同位置,具有独立的公网IP地址,通过专用IP隧道与负载调度器相互通信
    什么是LVS负载均衡

DR模式

  • 直接路由(Direct Routing)
    1.简称DR模式,采用半开放式的网络结构,与TUN模式的结构类似,但各节点并不是分散在各地,而是与调度器位于同一个物理网络
    2.负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接,不需要建立专用的IP隧道
    什么是LVS负载均衡

负载均衡的结构

  • 第一层:负载调度器(Load Balancer或Director)

  • 第二层:服务器池(server pool)

  • 第三层:共享存储(Share Storage)

负载均衡群集结构

  • 负载均衡结构
    什么是LVS负载均衡

关于LVS虚拟服务器

  • Linux Virtual Server

    什么是LVS负载均衡
    LVS的负载调度算法

    • 针对Linux内核的负载均衡解决方案

    • 1998年5月,由我国的章文嵩博士创建

    • 官方网站:http://www.linuxvirtualserver.org/

  • 轮询(Round Robin)

    • 将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集的各节点(真实服务器),均等的对待每一台服务器,而不管服务器实际的连接数和系统负载

  • 加权轮询(Weighted Round Robin)

    • 根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求,调度器可以自动查询各节点的负载情况,并动态调整其权重

    • 保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量

权重:分配访问的个数,性能强的服务器分配的权重多

LVS的负载调度算法

  • 最少连接(Least Connections)

    • 根据真实服务器已建立的连接数进行分配,将收到的访问请求优先分配给连接数量最少的节点

  • 加权最少连接(Weighted Least Connections)

    • 在服务器节点 的性能差异较大的情况下,可以为真实服务器自动调整权重

    • 权重较高的节点将承担更大比例的活动连接负载

到此,关于“什么是LVS负载均衡”的学习就结束了,希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习,快去试试吧!若想继续学习更多相关知识,请继续关注亿速云网站,小编会继续努力为大家带来更多实用的文章!

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