负载均衡层设计方案之负载均衡技术总结篇

LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。

在我的系列文章中，《架构设计：负载均衡层设计方案(4)——LVS原理》 、《架构设计：负载均衡层设计方案(5)——LVS单节点安装》 、《负载均衡层设计方案(7)——LVS + Keepalived + Nginx安装及配置》 都涉及到LVS的讲解。

这里我们再总结一下LVS中的三种工作模式：

3-2-1、NAT模式

NAT方式是一种由LVS Master服务节点收到数据报，然后转给下层的Real Server节点，当Real Server处理完成后回发给LVS Master节点然后又由LVS Master节点转发出去的工作方式。LVS的管理程序IPVSADMIN负责绑定转发规则，并完成IP数据报文和TCP数据报文中属性的重写。

LVS-NAT模式的优点在于：

1. 配置管理简单。LVS-NAT的工作方式是LVS三种工作模式中最容易理解、最容易配置、最容易管理的工作模式。
2. 节省外网IP资源，一般机房分配给使用者的IP数量是有限的，特别是您购买的机架的数量不多时。LVS-NAT工作方式将您的系统架构封装在局域网中，只需要LVS有一个外网地址或外网地址映射就可以实现访问了。
3. 系统架构相对封闭。在内网环境下我们对防火墙的设置要求不会很高，也相对容易进行物理服务器的运维。您可以设置来源于外网的请求需要进行防火墙过滤，而对内网请求开放访问。
4. 另外改写后转给Real Server的数据报文，Real Server并不会关心它的真实性，只要TCP校验和IP校验都能通过，Real Server就可以进行处理。所以LVS-NAT工作模式下Real Server可以是任何操作系统，只要它支持TCP/IP协议即可。

3-2-2、DR模式

LVS的DR工作模式，是目前生产环境中最常用的一种工作模式，网上的资料也是最多的，有的文章对DR工作模式的讲解还是比较透彻的：

LVS-DR模式的优点在于：

解决了LVS-NAT工作模式中的转发瓶颈问题，能够支撑规模更大的负载均衡场景。

比较耗费网外IP资源，机房的外网IP资源都是有限的，如果在正式生产环境中确实存在这个问题，可以采用LVS-NAT和LVS-DR混合使用的方式来缓解。

LVS-DR当然也有缺点：

配置工作较LVS-NAT方式稍微麻烦一点，您至少需要了解LVS-DR模式的基本工作方式才能更好的指导自己进行LVS-DR模式的配置和运行过程中问题的解决。

由于LVS-DR模式的报文改写规则，导致LVS节点和Real Server节点必须在一个网段，因为二层交换是没法跨子网的。但是这个问题针对大多数系统架构方案来说，实际上并没有本质限制。

3-2-3、TUN模式

LVS-DR模式和LVS-TUN模式的工作原理完全不一样，工作场景完全不一样。DR基于数据报文重写，TUN模式基于IP隧道，后者是对数据报文的重新封装：

IPIP隧道。将一个完整的IP报文封装成另一个新的IP报文的数据部分，并通过路由器传送到指定的地点。在这个过程中路由器并不在意被封装的原始协议的内容。到达目的地点后，由目的地方依靠自己的计算能力和对IPIP隧道协议的支持，打开封装协议，取得原始协议：

可以说LVS-TUN方式基本上具有LVS-DR的优点。在此基础上又支持跨子网间穿透。

3-3、CDN技术

CDN技术Content Delivery Network：内容分发网络。为什么有时我们访问互联网上的视频资源、图片资源会比较慢，甚至访问失败。其中有一个重要的原因，是资源的物理位置离客户端太远了，可能其中有4层NAT设备(相当于使用网通的线路访问电信服务器上的资源)。

我们试想一下，如果将我们要访问的资源放到离我们客户端最近的一个服务上(例如在广州的客户端访问的资源就在广州的机房)。那么是不是就解决了这个问题(这个点称为“边缘节点”)。这就是CDN网络解决的问题，如下图所示：

可以说LVS-TUN方式基本上具有LVS-DR的优点。在此基础上又支持跨子网间穿透。

3-3、CDN技术

（编辑：核心网）

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