ZOOCOFFEE_读书第一记 LVS基础知识普及

整个互联网建立在下一跳的模式下

–IP是逻辑上的两个端点

–MAC是物理上连接的两个节点

•端点间TCP传输过程中

–确认机制

–状态机制

–不可分割

•解析数据包需要成本

–交换机：二层，只关心MAC地址

–路由器：三层，只关心IP和路由表

–LVS服务器：四层，只关心PORT，状态

lvs架构图

1、可伸缩网络服务是指网络服务能随着用户数目的增长而扩展其性能，如在系统中增加服务器、内存或硬盘等；整个系统很容易被扩展，无需重新设置整个系统，无需中断服务。

2、可伸缩系统通常是高可用的系统。在部分硬件（如硬盘、服务器、子网络）和部分软件（如操作系统、服务进程）的失效情况下，系统可以继续提供服务

3、实现可伸缩网络服务的方法一般是通过一对多的映射机制，将服务请求流分而治之（Divide and Conquer）到多个结点上处理。

4、网络服务的需求

· 可伸缩性（Scalability），当服务的负载增长时，系统能被扩展来满足需求，且不降低服务质量。

· 高可用性（Availability），尽管部分硬件和软件会发生故障，整个系统的服务必须是每天24小时每星期7天可用的。

· 可管理性（Manageability），整个系统可能在物理上很大，但应该容易管理。

· 价格有效性（Cost-effectiveness），整个系统实现是经济的、易支付的。

5、Linux虚拟服务器（Linux Virtual Server）：基于IP层和基于内容请求分发的负载平衡调度解决方法

数据报结构

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

6、lvs的组成部分

· 负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址上的。它可以是用IP负载均衡技术的负载调度器，也可以是基于内容请求分发的负载调度器，还可以是两者的结合。

· 服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

· 后端存储（backend storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

7、调度器的两种方式（都全部具有调度开销小，有很高的吞吐率的特点）

IP负载均衡（效率最高）：需要服务器池拥有相同的内容提供相同的服务。当客户请求 到达时，调度器只根据负载情况从服务器池中选出一个服务器，将该请求转发到选出的服务器，并记录这个调度；当这个请求的其他报文到达，也会被转发到前面选 出的服务器。

内容请求转发：服务器可以提供不同的服务，当客户请求到达时，调度器可根据请求的内容和服务器的情况选择服务器执行请求。

8、共享存储的必要性

共享存储如分布式文件系统在这个LVS集群系统是可选项。当网络服务需要有相同的内容，共享存储是很好的选择，否则每台服务器需要将相同的内容复制 到本地硬盘上。当系统存储的内容越多，这种不共享结构（Shared-nothing Structure）的代价越大，因为每台服务器需要一样大的存储空间，所有的更新需要涉及到每台服务器，系统的维护代价也很高。

9、如何实现高可用性

设立调度器的备份。两个心跳进程 （Heartbeat Daemon）分别在主、从调度器上运行，它们通过串口线和UDP等心跳线来相互汇报各自的健康情况。

当从调度器不能听得主调度器的心跳时，从调度器会接 管主调度器的工作来提供负载调度服务。这里，一般通过ARP欺骗（Gratuitous ARP）来接管集群的Virtual IP Address。

当主调度器恢复时，这里有两种方法，一是主调度器自动变成从调度器，二是从调度器释放Virtual IP Address，主调度器收回Virtual IP Address并提供负载调度服务。然而，当主调度器故障后或者接管后，会导致已有的调度信息丢失，这需要客户程序重新发送请求。

10、lvs上可以应用于建立很多可伸缩网络服务，如Web、Cache、Mail和Media等服务。