lvs是linux virtual server的簡稱，也就是linux虛拟伺服器, 是一個由章文嵩博士發起的自由軟體項目，它的官方站點是www.linuxvirtualserver.org。現在lvs已經是 linux标準核心的一部分，在linux2.4核心以前，使用lvs時必須要重新編譯核心以支援lvs功能子產品，但是從linux2.4核心以後，已經完全内置了lvs的各個功能子產品，無需給核心打任何更新檔，可以直接使用lvs提供的各種功能。
lvs：四層路由，四層交換
根據目标ip和port實作請求轉發至後端的多個主機中的一個(根據挑選法則）
借助于netfilter
檢視核心是否編譯進來lvs指令
grep –i “ipvs” /boot/config-version，否則重新編譯核心
lvs：
ipvsadm：使用者空間用于轉發規則的程式
ipvs：工作于核心空間的input鍊根據規則完成請求排程的程式
支援的協定：tcp udp sctp ah esp ah_esp
lvs中常用術語
director:主要作用類似于一個路由器，它含有完成lvs功能所設定的路由表，通過這些路由表把使用者的請求分發給server array層的應用伺服器（real server）上。同時，在director server上還要安裝對real server服務的監控子產品ldirectord，此子產品用于監測各個real server服務的健康狀況
real server:real server可以是web伺服器、mail伺服器、ftp伺服器、dns伺服器、視訊伺服器等
client ip：cip
director ip：dip
director virtual ip：vip
real server ip：rip
lvs類型
lvs-nat：
1、rs應用使用私有位址；rs的網關必須指向dip；
2、請求和響應都要經過director；高負載場景中，director易成為性能瓶頸；
3、支援端口映射；
4、rs可以使用任意
5、rip和dip要在同一網段
lvs-dr：修改目标mac，直接送給網卡驅動，目标mac是基于排程方法選出某rs的網絡接口的mac位址
1、保證前端路由将目标位址為vip的封包統統發往directory，而不能是rs；
解決方案：
(1) 靜态位址綁定：在前端路由器上操作
問題：未必有路由操作權限
(2) aprtables
(3) 修改rs上核心參數，将rs上的vip配置在lo接口的别名上，并限制其不能響應對vip位址解析請求；
2、rs可以使用私有位址；但也可以使用公網位址，此時可通過網際網路通過rip對其直接發起管理通路；
3、rs跟directory必須在同一實體網絡中；
4、請求封包經由director，但響應封包必須不能經過director；
5、不支援端口映射；
6、rs可以是大多數常見的os；
7、rs的網關絕不允許指向dip；
lvs-tun：不修改請求封包ip首部，通過隧道機制在ip首部外部再封裝一個ip首部（sip：dip，dip：rip），進過網絡發往伺服器
1、rip、vip、dip全部是公網位址；
2、rs的網關不會也不可能指向dip；
3、請求封包經由director，但響應封包必須不能經過director；
4、不支援端口映射；
5、rs的os必須支援隧道功能；
lvs-fullnat：
lvs scheduler:wlc預設排程算法
# grep -i 'vs' /boot/config-version
靜态方法：僅根據排程算法本身進行排程
rr: round robin，輪流，輪詢，輪叫
wrr: weighted round robin, 權重輪詢
sh: source hashing，源位址hash，表示來源于同一個cip的請求将始終被定向至同一個rs；session保持；
dh: destination hashing, 目标位址hash，
動态方法：根據算法及各rs目前的負載狀況進行排程
lc: least connection，最少連接配接
overhead=active*256+inactive
wlc: weighted lc
overhead=(active*256+inactive)/weight
sed: shortest expection delay
overhead=(active+1)*256/weight
lvs排程基于定義的叢集服務進行的。
定義叢集服務
為叢集添加各rs
ipvsadm用法:
管理叢集服務：
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address [-s scheduler]
ipvsadm -d -t|u|f service-address
-a：添加
-e：修改
-d：删除
-t：tcp協定
-u：udp協定
-f：fwm,防火牆标記，标記用數字表示，将多個端口綁定在一起定義成一個叢集服務時使用
service-address:
-t|u: vip:port
-f: #
向一個已經存在叢集服務添加一個rs：
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
-a:添加rs
-e：修改rs
-d：删除rs
-r server-address：rs的位址 ip[：port]port省略預設使用相同端口
-g：gateway
-i：ipip
-m：masquerade
-w：權重
檢視已經定義的叢集服務及rs：
ipvsadm -l -n
-c: 檢視各連接配接
--stats: 統計資料
--rate: 速率
--exact: 精确值
清空所有的叢集服務：
ipvsadm -c
儲存叢集服務定義：
ipvsadm -s > /path/to/some_rule_file
ipvsadm-save > /path/to/some_rule_file
讓規則檔案中的規則生效：
ipvsadm -r < /path/from/some_rule_file
ipvsadm-restore < /path/from/some_rule_file
rs: 配置核心參數
arp_ignore: 如何響應接收arp位址請求；預設0；1表示僅在請求的位址配置在請求封包的接口進行響應；
arp_announce: 如何通告本地位址；預設0；2表示僅通過網絡直連的接口的位址；
rs：首先配置核心參數
配置vip時使用：
ifconfig lo:0 vip netmask 255.255.255.255 broadcast vip up
route add -host vip dev lo:0
keepalived:
結合netfilter來實作一種叢集服務定義機制；
(1) 在mangle表的prerouting鍊定義規則，實作指定防火牆标記；
# iptables -t mangle -a prerouting -d vip -p {tcp|udp} --dport port -j mark --set-mark #
(2) 基于此前的标記定義叢集服務；
# ipvsadm -a -f # [-s method]
# ipvsadm -a -f # -r rs [options]
功能：将同屬于同一組應用的多個不同端口的服務定義成一個叢集服務，統一排程；
lvs持久連接配接功能:
無論使用什麼排程方法，持久連接配接功能都能保證在指定的一段時間内，來自同一個使用者的請求始終被定向至同個rs；其排程基準為叢集服務；
持久連接配接的類型：
pcc：
在基于tcp或udp定義叢集服務時，其端口為0，格式為vip:0，表示将來自于使用者請求的任何一種請求（無論請求指定協定的哪個端口）統統轉給後端的rs；基于持久連接配接時，來自于同一個client的所有請求統統被轉發至同一個rs；
ipvsadm –a –t ip：0 –s rr –p 300
ipvsadm –a –t ip：0 –r rip –g -w
ppc：每端口持久
持久機制；單服務排程；各叢集服務分開排程
pfm：單服務排程；可以通過防火牆标記将多個協定定義為同一個服務；
ipvs：對rs的健康狀态檢查可以借助于keepalived實作
檢查思路：
1.ip：icmp
2.傳輸層：端口開放狀态
3.應用層：請求關鍵性資源
rs的健康狀态檢測：
1、自動上下線各rs；
如果狀态發生了改變：
online --> fail
探測三次及以上；
offline --> ok
一次即可；
2、所有rs均故障時，應該提供一個back server；
如何檢測rs的健康狀态：
利用叢集服務依賴的協定進行檢測
利用端口掃描或探測類工具對指定協定的端口進行探測
在網絡層探測