一、 LVS简介
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,它的官方站点是www.linuxvirtualserver.org.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 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.
使用LVS技术要达到的目标是：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自从1998年开始,发展到现在已经是一个比较成熟的技术项目了.可以利用LVS技术实现高可伸缩的、高可用的网络服务,例如WWW服务、Cache服务、DNS服务、FTP服务、MAIL服务、视频/音频点播服务等等,有许多比较著名网站和组织都在使用LVS架设的集群系统,例如：Linux的门户网站（www.linux.com）、向RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司（www.real.com）、全球最大的开源网站（sourceforge.net）等.
二、 LVS体系结构
使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成：最前端的负载均衡层,用Load Balancer表示,中间的服务器群组层,用Server Array表示,最底端的数据共享存储层,用Shared Storage表示,在用户看来,所有的内部应用都是透明的,用户只是在使用一个虚拟服务器提供的高性能服务.
LVS体系结构如图1所示：
图1 LVS的体系结构
下面对LVS的各个组成部分进行详细介绍：
Load Balancer层：位于整个集群系统的最前端,有一台或者多台负载调度器（Director Server）组成,LVS模块就安装在Director Server上,而Director的主要作用类似于一个路由器,它含有完成LVS功能所设定的路由表,通过这些路由表把用户的请求分发给Server Array层的应用服务器（Real Server）上.同时,在Director Server上还要安装对Real Server服务的监控模块Ldirectord,此模块用于监测各个Real Server服务的健康状况.在Real Server不可用时把它从LVS路由表中剔除,恢复时重新加入.
Server Array层：由一组实际运行应用服务的机器组成,Real Server可以是WEB服务器、MAIL服务器、FTP服务器、DNS服务器、视频服务器中的一个或者多个,每个Real Server之间通过高速的LAN或分布在各地的WAN相连接.在实际的应用中,Director Server也可以同时兼任Real Server的角色.
Shared Storage层：是为所有Real Server提供共享存储空间和内容一致性的存储区域,在物理上,一般有磁盘阵列设备组成,为了提供内容的一致性,一般可以通过NFS网络文件系统共享数据,但是NFS在繁忙的业务系统中,性能并不是很好,此时可以采用集群文件系统,例如Red hat的GFS文件系统,oracle提供的OCFS2文件系统等.
从整个LVS结构可以看出,Director Server是整个LVS的核心,目前,用于Director Server的操作系统只能是Linux和FreeBSD,linux2.6内核不用任何设置就可以支持LVS功能,而FreeBSD作为Director Server的应用还不是很多,性能也不是很好.
对于Real Server,几乎可以是所有的系统平台,Linux、windows、Solaris、AIX、BSD系列都能很好的支持.
三、 LVS集群的特点
3.1 IP负载均衡与负载调度算法
1．IP负载均衡技术
负载均衡技术有很多实现方案,有基于DNS域名轮流解析的方法、有基于客户端调度访问的方法、有基于应用层系统负载的调度方法,还有基于IP地址的调度方法,在这些负载调度算法中,执行效率最高的是IP负载均衡技术.
LVS的IP负载均衡技术是通过IPVS模块来实现的,IPVS是LVS集群系统的核心软件,它的主要作用是：安装在Director Server上,同时在Director Server上虚拟出一个IP地址,用户通过这个 |
