2 Linux Virtual Server简介
2.1 LVS介绍
LVS：Linux Virtual Server，负载调度器，内核集成，章文嵩(花名 正明)，阿里的四层SLB(Server Load Balance)是基于LVS+keepalived实现
LVS官网：http://www.linuxvirtualserver.org/
阿里SLB和LVS：
https://developer.aliyun.com/article/1803
https://github.com/alibaba/LVS
2.2 LVS工作原理
VS根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RS，根据调度算法来挑选RS。LVS是内核级功能，工作在INPUT链的位置，将发往INPUT的流量进行"处理”
杳看内核支持LVS
[root@centos8 ~]# grep -i -C 10 ipvs /boot/config-4.18.0-240.el8.x86_64
...省略...
CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_IPVS=m
...省略...
CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_POLICY=m
...省略...
#
# IPVS transport protocol load balancing support
#
CONFIG_IP_VS_PROTO_TCP=y
CONFIG_IP_VS_PROTO_UDP=y
CONFIG_IP_VS_PROTO_AH_ESP=y
CONFIG_IP_VS_PROTO_ESP=y
CONFIG_IP_VS_PROTO_AH=y
CONFIG_IP_VS_PROTO_SCTP=y
#
# IPVS scheduler
#
CONFIG_IP_VS_RR=m
CONFIG_IP_VS_WRR=m
CONFIG_IP_VS_LC=m
CONFIG_IP_VS_WLC=m
CONFIG_IP_VS_FO=m # 新增
CONFIG_IP_VS_OVF=m # 新增
CONFIG_IP_VS_LBLC=m
CONFIG_IP_VS_LBLCR=m
CONFIG_IP_VS_DH=m
CONFIG_IP_VS_SH=m
# CONFIG_IP_VS_MH is not set
CONFIG_IP_VS_SED=m
CONFIG_IP_VS_NQ=m
...省略...2.3 LVS集群体系架构
2.4 LVS功能及组织架构
负载均衡的应用场景为高访问量的业务，提高应用程序的可用性和可靠性。
2.4.1 应用于高访问量的业务
如果您的应用访问量很高，可以通过配置监听规则将流量分发到不同的云服务器ECS（Elastic Compute Service 弹性计算服务）实例上。此外，可以使用会话保持功能将同一客户端的请求转发到同—台后端ECS
2.4.2 扩展应用程序
可以根据业务发展的需要，随时添加和移除ECS实例来扩展应用系统的服务能力，适用于各种Web服务器和App服务器。
2.4.3 消除单点故障
可以在负载均衡实例下添加多台ECS实例。当其中一部分ECS实例发生故障后，负载均衡会自动屏蔽故障的ECS实例，将请求分发给正常运行的ECS实例，保证应用系统仍能正常工作
2.4.4 同城容灾(多可用区容灾)
为了提供更加稳定可靠的负载均衡服务，阿里云负载均衡已在各地域部署了多可用区以实现同地域容灾。当主可用区出现机房故障或不可用时，负载均衡仍然有能力在非常短的时间内（大约30s中断）切换到另外一个备可用区恢复服务能力；当主可用区恢复时，负载均衡同样会自动切换到主可用区提供服务。
使用负载均衡时，您可以将负载均衡实例部署在支持多可用区的地域以实现同城容灾。此外，建议您结合自身的应用需要，综合考虑后端服务器的部署。如果您的每个可用区均至少添加了一台ECS实例，那么此种部署模式下的负载均衡服务的效率是最高的。
如下图所示，在负载均衡实例下绑定不同可用区的ECS实例。正常情况下，用户访问流量将同时转发至主、备可用区内的ECS实例；当可用区A发生故障时，用户访问流量将只转发至备可用区内的ECS实例。此种部署既可以避免因为单个可用区的故障而导致对外服务的不可用，也可以通过不同产品间可用区的选择来降低延迟。
如果您采取如下图所示的部署方案，即在负载均衡实例的主可用区下绑定多台ECS实例，而在备可用区没有任何ECS实例。当主可用区发生故障时会造成业务中断，因为备可用区没有ECS实例来接收请求。这样的部署方式很明显是以牺牲高可用性为代价来获取低延时。
2.4.5 跨地域容灾
您可以在不同地域下部署负载均衡实例，并分别挂载相应地域内不同可用区的ECS。上层利用云解析做智能DNS，将域名解析到不同地域的负载均衡实例服务地址下，可实现全局负载均衡。当某个地域出现不可用时，暂停对应解析即可实现所有用户访问不受影响。
2.5 LVS应用场景
2.5.1 音视频/游戏等大并发流量场景
音视频/游戏等行业经常面临突发访问，海量流量，后端服务压力大。如短视频/长视频/直播/在校教育/游戏等业务中，由于服务端与用户端之间需要实时大量的互动，因此，用户流量非常大，而音视频业务的波峰波谷效应明显，这对整个系统的性能、弹性、稳定性和可用性带来了巨大的挑战，需要使用负载均衡进行流量分发。
2.5.2 零售/金融/企业等弹性高可靠场景
新零售新金融业务变化快，新业务上线、老业务调整时常发生，大促大型活动常态化；因此，对即开即用网络，快速交付能力，弹性伸缩能力，安全可靠、灵活计费等需求显著，需要使用负载均衡搭建高可靠架构。
2.5.3 云原生网络应用场景
随着云原生逐步成熟，互联网/金融/企业等诸多行业新建业务时选择云原生部署，或对现有业务进行云原生化改造。无论是使用阿里云ACK/ASK/SAE还是开源K8S，云原生网络均可用到负载均衡服务来实现流量调度。
2.5.4 跨地域网络应用场景
跨地域跨可用区的容灾方案。互联网/金融/企业等业务逐步遍及全球，需要将不同地域用户智能调度访问到相应的业务系统，为了降本增效，线下IDC业务需要与云上业务互通，需要使用负载均衡构建跨地域或混合云容灾架构。
2.6 LVS集群类型中的术语
VS：Virtual Server，Director Server(DS)，Dispatcher(调度器)，Load Balancer
RS：Real Server(lvs)，upstream server(nginx)，backend server(haproxy)
CIP：Client lP
VIP：Virtual server lP VS外网的IP
DIP：Director IP VS内网的IP
RIP：Real server IP
访问流程：CIP <--> VIP == DIP <--> RIP
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