ip负载均衡技术

在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上，我们提出了VS/TUN和直接通过路由实现虚拟主机的方法VS/DR，他们可以极大的提高系统的伸缩性。

IP负载均衡：四层负载是基于IP+端口的负载均衡，主要代表是LVS（Linux Virtual Server）。

LVS工作原理：LVS的IP负载均衡技术是通过IPVS模块实现的，IPVS模块工作在内核空间。

LVS的工作模式

1.NAT模式

通过修改IP报文转发，集群局限在局域网内。通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实主机；真实主机的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。

2.TUN模式

通过再封装一层IP报文转发，集群可在公网上。采用NAT技术时，由于请求和响应报文都必须经过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题，调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实主机，而真实主机将响应直接返回给客户，所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多，采用 VS/TUN技术后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。

3.DR模式

通过 MAC 地址改写机制实现转发，集群局限于局域网内，需要设置lo接口的VIP不能响应本地网络内的arp请求。通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到真实主机，而真实主机将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样，VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开销，对集群中的真实主机也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器与真实主机都有一块网卡连在同一物理网段上。

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