简介
LVS是Linux虚拟服务器，LVS由用户空间的ipvsadm和内核空间的IPVS组成。ipvsadm用来定义规则，IPVS利用ipvsadm定义的规则工作。LVS是一个高效的负载均衡器

LVS的特点

高并发连接：LVS基于内核网络层面工作，有超强的承载能力和并发处理能力
成本低：只需要一台服务器就能免费部署使用
配置简单：仅需要几行命令就可完成配置
算法多样：支持多种算法，可根据不同场景灵活使用
工作模型：根据不同的场景，可以使用不同的工作模式来高效的处理问题

工作过程

客户端发送的web请求直接发送到LVS负载均衡器上，LVS通过自己预先设计的算法将请求发送给后端的某web服务器
后端的web服务器连接的数据是一样的，所以不管访问的是哪台服务器最后访问的数据都是一样的
最后根据LVS工作模式的不同，服务器会以不同的方式将数据发送回客户

LVS体系结构

LVS集群系统有三个部分组成

1、最前端的负载均衡层DS

由负载均衡调度器组成，LVS就安装在负载均衡调度器上
也可以是一个真实的server，主要作用类似于一个路由器
含有完成LVS功能所设定的路由表，通过路由表将请求发送给服务器集群层的应用服务器上
在负载均衡层也要安装对负载均衡器健康检测的监控模块来保证负载均衡层的安全

2、中间的服务器群组层RS

由一组实际运行的机器组成，真实服务器可以是WEB服务器、FTP服务器等众多服务器中的一个或者多个
每个RS之间通过高速网络连接
可以使用所有的系统平台，Linux、Windows等

3、最底层的数据共享存储层

是为所有RS提供共享存储空间和内容一致的存储区域
物理实现：一般由磁盘阵列设备组成
为了提供内容的一致性，一般可以通过网络共享文件系统实现

调度算法
LVS的调度算法决定了如何在集群节点之间分步工作负荷
当DS收到客户端访问VIP上的集群服务的入栈请求时，DS就要决定哪个节点来处理请求
调度算法类型：

固定调度算法：rr、wrr、dh、sh
动态调度算法：wlc、lc、lblc、lblcr
调度算法一般产生的环境选择：

一般的网络服务，如http，mail，mysql等
rr：基本轮询调度
wlc：加权最小连接调度
wrc：加权轮询调度
基于局部性的最小连接lblc和带复制的给予局部性最小连接lblcr主要适用于web cache和DB cache
源地址散列调度SH和目标地址散列调度DH可以结合使用在防火墙集群中，可以保证整个系统的出入口唯一

LVS-DR工作模式（默认工作模式）

实现原理

客户端发送的请求会先到达内核空间的PREROUTING链，报文源地址为CIP和CIP-MAC，目标地址为VIP和VIP-MAC
PRERROUTING链检查数据包的目标IP是否为自己，若是本机则将数据包发送给INPUT链
在INPUT链上面工作的IPVS会判断数据包的请求是否为集群服务，若是则将数据包中的源MAC地址修改为DIP的MAC地址，将目标的MAC地址修改为RIP的MAC地址
由于DS与RS在同一个网络中，所以是通过数据链路层来传输的（需要用MAC地址来识别）
POSTROUTING链检查目标的MAC地址为RIP的MAC地址，将数据包发送到RS上
RS发现请求报文的MAC地址是自己的MAC地址，接收报文进行处理
处理完后将响应报文通过lo接口发送给ens33网卡然后发出，相应报文的源地址为VIP和VIP-MAC，目标地址是CIP和CIP-MAC

特点：

DS与RS在同一网络中（与NAT的DS的DIP与RS的RIP不同）
请求报文经过DS，但是相应报文不经过DS，可以解决NAT模式中DS瓶颈的问题
DS与RS之间由于是通过二层（数据链路层）转发的报文，所以不需要IP参与，所以请求报文的目标IP和源IP不发生变化，响应报文直接以VIP的身份将报文返回给客户端，不需要再通过DS获取CIP
通过二层转发的报文不支持端口映射

LVS实战：

1、LVS是集成到Linux的内核中的，可以直接查看到

命令：grep -i -C 10 ipvs /boot/config-3.10.0-1127.el7.x86_64

2、安装ipvsadm工具包，这个工具包是用来对LVS的工作模式调度算法已经连接RS的相关配置的配置工具，也就是说我们通过这个工具包来具体进行LVS服务器的个性化配置。

yum install ipvsadm

rpm -ql ipvsadm

LVS-NAT工作模式的搭建

首先要搭建四个服务器并改名，然后对RS服务器开启http服务：

一台模拟客户端：（Centos6）
一台LVS服务器：（Centos7）
两台RS服务器：（Centos7）

以RS为例改名并开启服务：

改名命令：hostnamectl set-hostname RS1 然后退出重新连接

开启服务：

yum -y install httpd 【下载httpd】
systemctl start httpd 【开启httpd】
systemctl enabled httpd 【设为开机自启项】
echo RS1 Server on 192.168.175.130:80 > /var/www/html/index.html 【服务映射资源】
curl 192.168.175.130 【测试连接】

其中LVS服务器需要添加一个网卡：

客户机的网卡和LVS服务器的网卡2设置为仅主机模式
RS服务器和LVS服务器的另一块网卡设置为NAT模式
RS服务器的网关设置为LVS的IP

Centos系统配置网卡ip:

网络的配置文件在/etc/sysconfig/network-scripts/目录下，这个目录下默认有ifcfg-ens33配置文件，如果没有IPADDR和GATEWAY就自行添加即可，BOOTPROTO默认是DHCP，这种情况下是随机ip，每次重启虚拟机ip都会变，而我们的实验和ip紧密相关，实际中ip也是固定不变的，所以一定要改成static。（注意：NAT模式的网卡需要修改，仅主机的网卡不需要，重启之后ip不会变，当然也可以修改，修改方式和这个一致，不过新建网卡之后并不会有多的配置文件自动生成，但是可以手动复制一个出来，将ens33复制一份，改成新网卡的名字即可。）