LVS概述

LVS是Linux Virtual Server的缩写，是一种基于Linux内核实现的高可用性、高性能的负载均衡技术。它可以将来自客户端的请求分发到多台服务器上，实现多台服务器的负载均衡，提高整个系统的性能和可用性。

LVS的工作模式

NAT模式（Network Address Translation）

客户端发送请求至负载均衡调度器，负载均衡调度器接收到请求后，修改目标IP为后端业务处理服务器的IP并转发请求。后端服务器处理完请求后，将响应返回给负载均衡调度器，负载均衡调度器修改源IP为自身IP后再将响应返回给客户端。负载均衡调度器在请求与响应阶段修改了两次IP地址，使得客户端无法感知后端服务器的存在。

DR模式（Direct Routing）

负载均衡调度器接收到客户端请求后，仅修改目标MAC地址为后端业务处理服务器的MAC，然后直接转发数据包。后端服务器处理完请求后，直接通过自己的网络接口返回响应给客户端，不通过 负载均衡调度器转发。

TUN模式（IP Tunneling）

负载均衡调度器接收到客户端请求后，将请求封装在IP隧道（如IPIP、GRE）中发送给后端业务处理服务器。后端服务器处理完请求后，直接通过自己的网络接口返回响应给客户端，不通过负载均衡调度器转发。

LVS的调度算法

轮询调度（Round Robin, rr）

轮询是依次将请求分配给每个后端服务器，循环进行。如果所有服务器的处理能力大致相同时，可以使用此算法。

加权轮询调度（Weighted Round Robin, wrr）

基于服务器权重进行轮询调度。权重越大分配到的请求越多。如果后端服务器性能差异较大时，可以通过设置不同权重来优化资源利用。

最少连接调度（Least Connections, lc）

将请求分配给当前连接数最少的服务器。适用于请求处理时间较长或服务器负载不稳定的情况。

加权最少连接调度（Weighted Least Connections, wlc）

加权最少连接调度结合了最少连接和服务器权重两个因素进行调度。计算公式为：当前连接数 / 权重，值最小的服务器将被选中。适用于当服务器性能差异较大且需要更精确地控制负载分布时。

基于局部性的最少连接调度（Locality-Based Least Connections, lblc）

针对源地址进行调度，尝试将来自同一客户端的请求分配给同一个服务器，并优先选择连接数较少的服务器。适用于需要保持会连接的应用，例如web应用程序。

基于局部性的最少连接复用调度（Locality-Based Least Connections with Replication, lblcr）

类似于lblc，但在找不到合适的本地服务器时，会选择一个远程服务器并将其加入到本地服务器列表中。适用于高可用性和高扩展性的应用场景。

目标地址哈希调度（Destination Hashing, dh）

根据目标地址（通常是客户端的IP地址）进行哈希运算，结果决定分配给哪个服务器。适用于需要会话保持的应用，确保相同客户端的请求总是被发送到同一台服务器。

源地址哈希调度（Source Hashing, sh）

根据源地址（通常是客户端的IP地址）进行哈希运算，结果决定分配给哪个服务器。与dh类似，此算法适用于需要会话保持的应用。

最短预期延迟调度（Shortest Expected Delay, sed）

选择延迟最小的服务器，计算公式为：(当前连接数+1) / 权重，目的是最小化新连接的预期延迟。适用于希望快速响应新请求的场景。

从不排队调度（Never Queue, nq）

客户端请求到来时，如果有空闲服务器，则直接选择该服务器；如果没有空闲服务器，则采用加权最少连接调度。适用于希望尽可能避免队列等待的情况。