LVS DR详解

EGNMS • 2025-04-12 13:01 • 编程

一、LVS DR的概念

LVS（Linux Virtual Server）是一个基于Linux内核的高性能、可伸缩、可靠性高的虚拟服务器软件。DR（Direct Routing）是其中一种工作模式。在DR模式下，客户端通过虚拟IP地址连接到LVS负载均衡器上，负载均衡器将请求转发给后端真实服务器上，真实服务器响应后通过独立的网卡将响应数据直接返回给客户端，LVS只起到转发作用。

二、LVS DR的架构

LVS DR模式所使用的是三层负载均衡，主要包含了如下几个组件：

客户端：发送请求到LVS负载均衡器上。
虚拟IP地址（VIP）：用于标识LVS负载均衡器，客户端请求都发送到VIP上。
负载均衡器：接收客户端的请求，并根据负载均衡算法将请求转发到后端的真实服务器上。
后端真实服务器：接收LVS转发过来的请求，并根据请求作出响应。

下图是LVS DR模式的架构图：

               ____________
              |            |
              |   Client   |
              |____________|
                    |
                    |
                    ▼
              ____________
              |            |
              | LVS Server |
              |____________|
                    ▲
          /         |         \
         /          |          \
        ▼           ▼           ▼
   __________   __________   __________
  |          | |          | |          |
  | RealServer1| | RealServer2| | RealServer3|
  |__________| |__________| |__________|

三、LVS DR的配置

在LVS DR的配置过程中，需要进行如下几个步骤：

1. 安装必要的软件包

在配置LVS DR之前，需要安装相应的软件包：

$ yum install ipvsadm -y         # 安装ipvsadm工具
$ yum install keepalived -y      # 安装keepalived服务

2. 配置LVS负载均衡器

在配置LVS负载均衡器时，需要对ipvsadm工具进行配置，为其添加VIP地址和转发规则：

$ echo "172.16.10.100 dev eth0" > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0   # 添加VIP地址
$ /sbin/ipvsadm -A -t 172.16.10.100:80 -s rr                            # 添加虚拟服务器和转发规则
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.11 -g
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.12 -g
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.13 -g

3. 配置后端真实服务器

在配置后端真实服务器时，需要将VIP地址添加到lo设备上，并启用IP转发功能：

$ echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore        # 忽略ARP请求
$ echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce      # 自己向外通告VIP地址
$ echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward               # 开启IP转发
$ ifconfig lo:0 172.16.10.100 netmask 255.255.255.255 up  # 添加VIP地址

4. 启动keepalived服务

在LVS DR模式下，需要通过keepalived服务来保证负载均衡器的高可用性。在配置完成后，需要启动keepalived服务，并使其开机自启动。

$ systemctl start keepalived       # 启动keepalived服务
$ systemctl enable keepalived      # 设置keepalived开机自启动

四、LVS DR的优缺点

1. 优点

性能高：由于LVS DR模式具有数据直通的特点，因此可以带来更好的性能表现。
可扩展性强：LVS DR模式可以通过增加后端真实服务器的方式实现扩展。
可靠性高：LVS DR模式不需要在负载均衡器上保存会话信息，因此在后端服务器发生故障时，会话可以很快地切换到其他正常工作的服务器上。

2. 缺点

配置较为复杂：相比于其他负载均衡模式，LVS DR模式的配置更为复杂。
只支持TCP协议：LVS DR模式只能用于TCP协议的负载均衡，不支持UDP等其他协议。
存在“单点故障”问题：虽然通过keepalived服务可以实现负载均衡器的高可用性，但仍然有可能存在“单点故障”的问题。

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