lvs算法

① lvs负载均衡算法工作在哪一层

通常都是 应用层 实现的，参考下haproxy、nginx的实现。

也可以是网络层实现

② LVS负载均衡

三种机制的优点，及这些机制的四种配置方法和架构方式。

三种转发机制的优缺点

◆Virtual Server via NAT
VS/NAT 的优点是服务器可以运行任何支持TCP/IP的操作系统，它只需要一个IP地址配置在LVS主机上，服务器组可以用私有的IP地址。缺点是它的扩充能力有限，当服务器结点数目升到20时，LVS主机本身有可能成为系统的新瓶颈，因为在VS/NAT中请求和响应封包都需要通过负载平衡LVS主机。在 Pentium 166主机上测得重写封包的平均延时为60us，假设TCP封包的平均长度为536 Bytes，则LVS主机的最大吞吐量为8.93 MBytes/s。再假设每台服务器的吞吐量为600KBytes/s，这样一个LVS主机可以带动16台服务器。
◆Virtual Server via IP Tunneling
在VS/TUN 的集群系统中，负载平衡LVS主机只将请求分配到不同的实际服务器，实际服务器将应答的资料直接返回给用户。这样，负载平衡LVS主机就可以处理巨量的请求，而不会成为系统的瓶颈。即使负载平衡LVS主机只有100Mbps的全双工网卡，虚拟服务器的最大吞吐量可以达到几Gbps。所以，VS/TUN可以极大地增加负载平衡LVS主机分配的服务器数量，它可以用来构建高性能超级服务器。VS/TUN技术对服务器的要求是所有的服务器必须支持"IP Tunneling"或者"IP Encapsulation"协议。目前，VS/TUN 的后端服务器主要运行Linux操作系统。因为"IP Tunneling"正成为各个操作系统的标准协议，所以VS/TUN也会适用运行其它操作系统的后端服务器。
◆Virtual Server via Direct Routing
同VS/TUN 一样，VS/DRLVS主机只处理客户到服务器端的连接，响应资料可以直接从独立的网络路由返回给客户。这可以极大地提高LVS集群系统的伸缩性。同 VS/TUN相比，这种方法没有IP隧道的开销，但是要求负载平衡LVS主机与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上，服务器网络设备或者设备别名不作 ARP 响应。

四种分配方法(Load-balancing Methods)

不同的分配方法建构LVS主机成四种不同的排程
负载平衡排程是以连接为单位的。在HTTP协议（nowait）中，每个对象从WEB服务器上获取都需要建立一个TCP连接，同一用户的不同请求会被分配到不同的服务器上，所以这种连接的分配完全避免了用户连结的突发性引起的负载不平衡。目前有以下4种排程算法：
轮流排程 Round-Robin Scheling (RRS)
轮流排程算法是假设所有服务器处理性能均相同，依次将请求分配不同的服务器，算法简单，但不适用于服务器组中处理性能不一致的情况。
加权轮流排程 Weighted Round-Robin Scheling (WRRS)
为此使用加权轮流排程算法，用相应的加权值表示服务器的处理性能，将请求数目按加权值的比例分配到各服务器。加权值高的服务器先收到连接，加权值高的服务器比加权值低的服务器处理更多的连接，相同权值的服务器处理相同数目的连接数。
最小连结数排程 Least-Connection Scheling (LCS)
最小连结数排程是需要记录各个服务器已建立TCP连接的数目，把新的连接请求发送当前连接数最小的服务器。当各个服务器有相同的处理性能时，最小连结数排程能把负载变化大的请求平均分布到各个服务器上，所有处理时间比较长的请求不可能被发送到同一台服务器上。
加权最小连接数排程 Weighted Least-Connection Scheling (WLCS)
但是，当各个服务器的处理能力不同时，该算法并不理想，因为TCP连接处理请求后会进入TIME_WAIT状态，TCP的TIME_WAIT 一般为2分钟，此时连接还占用服务器的资源，所以会出现这样情形，性能高的服务器已处理所收到的连接，连接处于TIME_WAIT状态，而性能低的服务器既要忙于处理所收到的连接，还要收到新的连接请求。加权最小连接分配是最小连接分配的超集，各个服务器用相应的权值表示其处理性能。假设每台服务器的权值为Wi(i=1..n)，TCP连接数目为 Ti(i=1..n)，依次选Ti/Wi为最小者的服务器为下一个分配到服务的服务器。
四种分配方法(Load-balancing Methods)
Round robin (RRS)
将工作平均的分配到服务器 (用于实际服务主机性能一致)
Least-connections (LCS)
向较少连接的服务器分配较多的工作(IPVS 表存储了所有的活动的连接。用于实际服务主机性能一致。)
Weighted round robin (WRRS)
向较大容量的服务器分配较多的工作。可以根据负载信息动态的向上或向下调整。 (用于实际服务主机性能不一致时)
Weighted least-connections (WLC)
考虑它们的容量向较少连接的服务器分配较多的工作。容量通过用户指定的砝码来说明，可以根据装载信息动态的向上或向下调整。(用于实际服务主机性能不一致时)

③ 如何使用LVS构架负载均衡Linux集群系统

集群和负载均衡的区别如下：1、集群(Cluster)
所谓集群是指一组独立的计算机系统构成的一个松耦合的多处理器系统,它们之间通过网络实现进程间的通信?应用程序可以通过网络共享内存进行消息传送,实现分布式计算机?
2、负载均衡(Load Balance)
网络的负载均衡是一种动态均衡技术,通过一些工具实时地分析数据包,掌握网络中的数据流量状况,把任务合理均衡地分配出去?这种技术基于现有网络结构,提供了一种扩展服务器带宽和增加服务器吞吐量的廉价有效的方法,加强了网络数据处理能力,提高了网络的灵活性和可用性?
3、特点
(1)高可靠性(HA)?利用集群管理软件,当主服务器故障时,备份服务器能够自动接管主服务器的工作,并及时切换过去,以实现对用户的不间断服务?
(2)高性能计算(HP)?即充分利用集群中的每一台计算机的资源,实现复杂运算的并行处理,通常用于科学计算领域,比如基因分析?化学分析等?
(3)负载平衡?即把负载压力根据某种算法合理分配到集群中的每一台计算机上,以减轻主服务器的压力,降低对主服务器的硬件和软件要求?
LVS系统结构与特点
1. Linux Virtual Server:简称LVS?是由中国一个Linux程序员章文嵩博士发起和领导的,基于Linux系统的服务器集群解决方案,其实现目标是创建一个具有良好的扩展性?高可靠性?高性能和高可用性的体系?许多商业的集群产品,比如RedHat的Piranha? Turbo Linux公司的Turbo Cluster等,都是基于LVS的核心代码的?
2. 体系结构:使用LVS架设的服务器集群系统从体系结构上看是透明的,最终用户只感觉到一个虚拟服务器?物理服务器之间可以通过高速的 LAN或分布在各地的WAN相连?最前端是负载均衡器,它负责将各种服务请求分发给后面的物理服务器,让整个集群表现得像一个服务于同一IP地址的虚拟服务器?
3. LVS的三种模式工作原理和优缺点: Linux Virtual Server主要是在负载均衡器上实现的,负载均衡器是一台加了 LVS Patch的2.2.x版内核的Linux系统?LVS Patch可以通过重新编译内核的方法加入内核,也可以当作一个动态的模块插入现在的内核中?

④ 大家企业中lvs都是用什么调度算法

看原理，适用什么场合吧。毕竟调度算法有10种之多。一般是rr/wrr/wlc/lc什么的。

⑤ lvs 和 keepalived的有什么区别

1、特点不同：lvs基于4层的网络协议的，抗负载能力强，对于服务器的硬件要求除了网卡外，其他没有太多要求。keepalived主要的工作是提供lvs控制器的一个冗余，并且对real服务器做健康检查，发现不健康的real服务器，从lvs集群中剔除，real服务器只负责提供服务。

2、性质不同：LVS是一个开源的软件，可以实现LINUX平台下的简单负载均衡。LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思是Linux虚拟服务器。keepalived是一个类似于layer3, 4 & 5交换机制的软件。

3、作用不同：Keepalived主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现。LVS的作用是在网上能找到一些相关技术资源。

(5)lvs算法扩展阅读：

注意事项：

在LVS方案中，虚拟ip地址与普通网络接口大大不同，这点需要特别注意。虚拟ip地址的广播地址是lvs本身，子网掩码是255.255.255.255，因为有若干机器要使用同一个ip地址，用本身做广播地址和把子网掩码设成4个255就不会造成ip地址冲突了,否则lvs将不能正常转发访问请求。

假如两台VS之间使用的互备关系http://www.hnjcjx.net，那么当一台VS接管LVS服务时，可能会网络不通，这时因为路由器的MAC缓存表里关于vip这个地址的MAC地 址还是被替换的VS的MAC。

⑥ LVS 负载均衡是如何计算活动连接数 ActiveConn 的

primary = aaa.bbb.ccc.dd2
service = lvs
backup_active = 1
backup = aaa.bbb.ccc.dd3
heartbeat = 1
heartbeat_port = 539
keepalive = 20
deadtime = 30
network = direct
debug_level = NONE
virtual server1 {
active = 1
address = aaa.bbb.ccc.dd1 eth0:1
load_monitor = none
timeout = 40
reentry = 60
protocol = tcp
port = 80
send = "GET / HTTP/1.0\r\n\r\n"
expect = "HTTP"
use_regex = 0
scheler = wlc
server Real2 {
address = 192.168.100.233
active = 1
weight = 1
}
server Real3 {
address = 192.168.100.229
active = 1
weight = 4
}
server Real4 {
address = 192.168.100.230
active = 1
weight = 4
}
server Real5 {
address = 192.168.100.228
active = 1
weight = 4
}
}

⑦ 求助，关于v2lvs和lvs验证问题

用单机测试是有这种情况（负载均衡的算法倾向于一个客户端IP定向到一个后端服务器，以保持会话连贯性），如果用两三台机器去测试也许就不一样。

⑧ keepalived+lvs怎么进行测试

呵呵，这个问题也困扰我一阵子，今天上午查了很多资料才搞清楚：1. ipvsadm（LVS）有负载均衡机制，目前支持8中均衡算法。2. keepalived除了健康检查以外，也具备负载均衡功能。现在他的健康检查功能用的比较多，其负载均衡能力被大部分人忽略了。3. lvs+keepalived这种框架下，完全可以使用keepalived来均衡负载（ipvsadm这个组件也需要装上，只是为了便于管理集群）。

⑨ 如何实现使用LVS

LVS的十种调度算法

四种静态算法，不考虑后端服务器实际负载情况：
1、RR
根据规则依次论调,不考虑RS的性能。轮到谁就转发给谁。
2、WRR
加权轮询，加入了weight（权重），可以根据RS的性能为其设置权重值，权重越大功能越强，但是不能发硬当前的服务器的运行的情况。
3、DH
目标地址hash，适用于前段是一个drector后端是几个缓存服务器，当客户端第一次访问到的是RS1的时候，DH这种算法保证，在客户端刷新后还是访问的是RS1。
4、SH
源地址hash，用于保证响应的报文和请求的报文是同一个路径。
六种动态算法，考虑后端服务器当前负载后再进行分配：
1、LC
least connection，当一个用户请求过来的时候，就计算下哪台RS的链接谁最小，那么这台RS就获得了下次响应客户端请求的机会，计算的方法Overhead=active*256+inactive,如果两者的结果是相同的则从LVS中的规则依次往下选择RS。这种算法也是不考虑服务器的性能的。
2、WLC
这个就是加了权重的LC，考虑了RS的性能，即是性能好的就给的权重值大一些，不好的给的权重值小一些。缺点就是如果Overhead相同，则会按规则表中的顺序，由上而下选择RS，Overhead=(active*256+inactive)/weight

3、SED
就是对WLC的情况的补充，Overhead=(active+1)*256/weight，加一，就是为了让其能够比较出大小。
4、NQ
never queue 基本和SED相同，避免了SED当中的性能差的服务器长时间被空闲的弊端，它是第一个请求给性能好的服务器，第二个请求一定是给的空闲服务器不论它的性能的好与坏。以后还是会把请求给性能好的服务器
5、LBLC
它就是动态DH和LC的组合，适用于cache群，对于从来没有来过的那些新的请求会分给当前连接数较少的那台服务器。
6、LBLCR
带有复制功能的LBLC，它的适用场景这里举例说明一下，比如说现在又RS1和RS2,第一次访问RS1的5个请求第二次又来了，理所应到Director将会将其交给RS1，而此时在RS2是非常闲的，所以此时最好的处理方法就是可以将后来的这5个请求分别交给RS1和RS2，所以此时就需要把客户端第一次请求的资源复制下来。