LVS，是Linux Virtual Server的简称，也就是Linux虚拟服务器, 是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目。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。现在LVS已经是 Linux标准内核的一部分，在Linux2.4内核以前，使用LVS时必须要重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核以后，已经完全内置了LVS的各个功能模块，无需给内核打任何补丁，可以直接使用LVS提供的各种功能。
LVS特点：
通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器群集，它具有良好可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。LVS的主要特点有以下几个方面：
负载能力强：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。单台LVS负载均衡器，可支持上万并发连接。稳定性强：是工作在网络4层之上仅作分发之用，这个特点也决定了它在负载均衡软件里的性能最强，稳定性最好，对内存和cpu资源消耗极低。
成本低廉：硬件负载均衡器少则十几万，多则几十万上百万，LVS只需一台服务器和就能免费部署使用，性价比极高。
配置简单：LVS配置非常简单，仅需几行命令即可完成配置，也可写成脚本进行管理。
支持多种算法：支持多种论调算法，可根据业务场景灵活调配进行使用
支持多种工作模型：可根据业务场景，使用不同的工作模式来解决生产环境请求处理问题。
应用范围广：因为LVS工作在4层，所以它几乎可以对所有应用做负载均衡，包括http、数据库、DNS、ftp服务等等
LVS工作原理：
LVS中有一些常见的术语，如下表所示：
| 名称 | 解释 |
|---|---|
| ipvsadm | 用户空间的命令行工具，用于管理集群服务及集群服务上的RS等； |
| IPVS | 工作于内核上的netfilter INPUT HOOK之上的程序，可根据用户定义的集群实现请求转发； |
| VS | Virtual Server ,Director Server(DS),Dispatcher(调度器)，Load Balancer |
| Director, Balancer | 负载均衡器、分发器 |
| RS | Real Server（lvs）,upstream server(nginx), backend server(haproxy) |
| CIP | Client IP,客户端IP |
| VIP | Director Virtual IP,负载均衡器虚拟IP , VS的外网IP |
| DIP | Director IP,负载均衡器IP |
| RIP | Real Server IP,后端请求处理服务器IP |
? lvs-nat : 修改请求报文的目标IP，多目标的DNAT
? lvs-dir : 操纵封装新的MAC地址
? lvs-tun : 在原有请求IP报文之外加一个IP首部
? lvs-fullnat : 修改请求报文的源和目标IP
lvs-nat : 本质是多目标IP的DNAT
client 发送请求 给VIP；
VIP 收到package后，会根据LVS设置的LB算法选择一个合适的RealServer，然后把package 的目的IP 修改为RIP：
RealServer 收到这个package后判断目的ip 是自己，就处理这个package ，处理完后把这个包发送给LVS VIP
LVS 收到这个package 后把源ip改成VIP的IP，dst ip改成 client ip然后发送给client：
NAT 模式的注意事项：
NAT 模式修改的是dst IP，直接走 switch 或pub 不需要修改MAC 所以，不需要VIP 和realserver 同在一个网段内。 NAT 模式 package in 和package out 都需要经过LVS ；因此LVS 的可能会成为一个系统瓶颈问题。
DR模式原理过程简述：
客户端将请求报文通过VIP发送给DR，DR模式将报文直接路由给目标真实服务器。在DR模式中，调度器根据调度算法选择RS来处理请求，不修改目标IP地址和目标端口，也不封装IP报文，而是将请求报文的数据帧的目标MAC地址改为真实服务器的MAC地址。然后再将修改的数据帧在服务器组的局域网上发送。因为数据帧的MAC地址是真实服务器的MAC地址，并且又在同一个局域网。那么根据局域网的通讯原理，RS是一定能够收到由DR发出的数据包。RS接收到请求数据包的时候，解开IP包头查看到的目标IP是VIP。（此时只有自己的IP符合目标IP才会接收进来，所以我们需要在本地的回环接口上面配置VIP。另：由于网络接口都会进行ARP广播响应，集群的其他机器都有这个VIP的lo接口，都响应就会冲突。所以我们需要把RS的lo接口的ARP响应关闭掉，抑制arp请求。）然后真实服务器做成请求响应，之后根据自己的路由信息将这个响应数据包发送回给客户，并且源IP地址还是VIP。
LVS-DR模式的注意情况：
VS 的VIP 和 RS 必须在同一个网段，不然广播后所有的包都会丢掉： 提前确认LVS/硬件LB 是什么模式，是否需要在同一个网段 所有的RS都必须绑定VIP的IP地址，否则RS收到package后发现dst 不是自己的IP，所有包都会丢掉。 RS处理完包后直接把package 通过dst IP 发送给 client ，不通过LVS/迎接IP 了这样的LVS /VIP 效率会更高一点。【通过把realserver的ip暴漏给外界，不是很安全】
DR模式是通过director将报文源和目标MAC地址修改，发送给RS，RS将响应报文直接发送给client。
环境说明：
| LVS服务器（DR） | DIP：192.168.32.125 | VIP：192.168.32.250 |
|---|---|---|
| apache服务器（RS） | DIP：192.168.32.130 | VIP：192.168.32.250 |
| apache服务器（RS） | DIP：192.168.32.135 | VIP：192.168.32.250 |
三台机器分别配置了对应的本地静态地址DIP和RIP，VIP之后配置
LVS服务器配置
LVS是被编译进内核中，主要分为两部分ipvs和ipvsadm，ipvs是LVS软件核心，是运行在LB上的，这是个基于ip层的负载均衡；ipvsadm是用户空间的集群管理工具。
? 要想起到负载均衡效果，那么所有请求报文必须发往LVS服务器(DS)，然后DS根据指定算法分发到后端服务器上，因此DS必须配置VIP地址，VIP是与公网client通信地址，这样DS才能接受到请求报文进行分发。
#安装ipvsadm工具
[root@dr ~]# yum -y install ipvsadm
[root@dr ~]# ip addr add 192.168.32.250/32 dev lo
[root@dr ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.32.250/32 scope global lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:39:18:a9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.32.125/24 brd 192.168.32.255 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fe39:18a9/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
RS服务器配置
arp_announce : INTEGER
对网络接口上本地IP地址发出的ARP报文作出相应级别的限制。
0：本机所有IP地址都向任何一个接口通告ARP报文。
1：尽量仅向该网卡回应与该网段匹配的ARP报文。
2：只向该网卡回应与该网段匹配的ARP报文。
arp_ignore : INTEGER
定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的应答模式。
0：响应任意网卡上接收到的对本机IP地址的arp请求（包括环回网卡上的地址），而不管该目的IP是否在接收网卡上。
1：只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求。
2：只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求，并且arp请求的源IP必须和接收网卡同网段。
3：如果ARP请求数据包所请求的IP地址对应的本地地址其作用域（scope）为主机（host），则不回应ARP响应数据包，如果作用域为全局（global）或链路（link），则回应ARP响应数据包。
4~7：预留。
8：不回应所有的arp请求。
[root@rs ~]# vim /etc/sysctl.conf
#添加以下两行
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
# 将对应网卡设置为只回应目标IP为自身接口地址的ARP请求
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
# 将ARP请求的源IP设置为eth0上的IP，也就是RIP
[root@rs ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
##两台RS都要进行以上操作
配置VIP
一定要先设置好内核参数在配置VIP，如果先配置VIP，VIP配置好后会立即通告给所有人，而修改内核参数就是为了不通告
#两台RS都要配置
[root@rs ~]# ip addr add 192.168.32.250/32 dev lo
配置路由信息
在DR和所有RS上都要做
[root@dr ~]# route add -host 192.168.32.250/32 dev lo
[root@rs ~]# route add -host 192.168.32.250/32 dev lo
[root@rs ~]# route add -host 192.168.32.250/32 dev lo
[root@dr ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.32.2 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0
192.168.32.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0
192.168.32.250 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
[root@rs ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.32.2 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens33
192.168.32.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
192.168.32.250 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
在DR上添加并保存ipvs规则
在director上添加并保存规则：
ipvsadm -A -t vip:port -s wrr
ipvsadm -a -t vip:port -r rip:port -g -w权重
ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@dr ~]# ipvsadm -A -t 192.168.32.250:80 -s wrr
# 添加虚拟服务，指定IP、端口、算法
[root@dr ~]# ipvsadm -a -t 192.168.32.250:80 -r 192.168.32.130:80 -g
[root@dr ~]# ipvsadm -a -t 192.168.32.250:80 -r 192.168.32.135:80 -g
[root@dr ~]# ipvsadm -L
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP dr:http wrr
-> 192.168.32.130:http Route 1 0 0
-> 192.168.32.135:http Route 1 0 0
[root@dr ~]# ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm
验证
[root@rs ~]# cat /var/www/html/index.html
http1
[root@rs ~]# cat /var/www/html/index.html
http2
#在另一台主机上验证
[root@localhost ~]# for i in $(seq 10);do curl 192.168.32.250:80;done
http1
http2
http1
http2
http1
http2
http1
http2
http1
http2
原文：https://www.cnblogs.com/shipment/p/13365315.html