LVS有很多种模式来供我们选择,生产场景中一般使用的都是NAT模式和DR模式,当然,也并不是说其他模式并不会使用,还是要根据实际的生产场景来决定选择什么样的方案。
Virtual Server via NAT(VS-NAT):用地址翻译实现虚拟服务器。地址转换器有能被外界访问到的合法IP地址,它修改来自专有网络的流出包的地址。外界看起来包是来自地址转换器本身,当外界包送到转换器时,它能判断出应该将包送到内部网的哪个节点。优点是节省IP 地址,能对内部进行伪装;缺点是效率低,因为返回给请求方的数据包经过调度器。
数据包流转的过程如上图所示:
(1)当用户请求到达DirectorServer,此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为VIP 。
(2) PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机,将数据包送至INPUT链。
(3) IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,修改数据包的目标IP地址为后端服务器IP,然后将数据包发至POSTROUTING链。 此时报文的源IP为CIP,目标IP为RIP ,在这个过程完成了目标IP的转换。
(4) POSTROUTING链通过选路,将数据包发送给Real Server。
(5) Real Server比对发现目标为自己的IP,开始构建响应报文发回给Director Server。 此时报文的源IP为RIP,目标IP为CIP 。
(6) Director Server在响应客户端前,此时会将源IP地址修改为自己的VIP地址,然后响应给客户端。 此时报文的源IP为VIP,目标IP为CIP。
如下图所示,NAT模式中的一大缺点就是无论是请求的数据包,还是返回的数据包,都必须要经过负载的这个点,请求的数据包一般内容较少,问题不是很大,而返回的数据包,一般都是图片,视频等等,这会给中间的调度器带来巨大的负担。font>
Virtual Server via Direct Routing(VS-DR):用直接路由技术实现虚拟服务器。当参与集群的计算机和作为控制管理的计算机在同一个网段时可以用此方法,控制管理的计算机接收到请求包时直接送到参与集群的节点。直接路由模式比较特别,很难说和什么方面相似,前种模式基本上都是工作在网络层上(三层),而直接路由模式则应该是工作在数据链路层上(二层)。
工作原理 :
如上图所示,Director和REAL SERVER都配置同一个IP(VIP),Director将该IP配置到对外的网卡上,Real server将该IP配置到lo网卡上。配置arp_ignore为1(目的是让数据包发出apr请求时,只有Director会响应该arp请求),所有REAL SERVER对本身这个IP的ARP请求保持静默。而Director收到数据包后根据调度算法,找出对应的 REAL SERVER,把目的MAC地址改为REAL SERVER的MAC并发给这台REAL SERVER。这时REAL SERVER通过网卡eth0收到这个数据包,由于Real Server上的lo网卡配置的也有VIP,所以RS接收该数据包。处理后直接返回给客户端(
这里要配置arp_announce,目的是修改返回数据包的源ip地址。
)。由于DR要对二层包头进行改换,所以DR和REAL SERVER之间必须在一个广播域,也可以简单的理解为在同一台交换机上。