LVS总结
一、LVS概念与工作原理
Director：负载调度器，整个集群的入口，运行IPVS内核模块
Real Server（RS）：真实后端服务器，实际处理请求
VIP：对外暴露的虚拟服务地址
DIP：与内网通信用的IP
RIP：后端服务器的真实IP
CIP发起请求的客户端IP
IPVS：内核模块，LVS的核心实现
ipvsadm：用户态管理工具，用于配置IPVS规则
LVS是基于linux内核的四层负载均衡解决方案，工作在网络层。
工作原理：LVS工作在TCP/IP第四层（传输层），在内核Netfilter框架的INPUT链上挂钩当数据包到达Director时，IPVS模块根据调度算法选取一台Real Server，修改数据包的目标地址/端口，然后转发出去，整个过程在内核态完成，不经过用户。
二、LVS三种集群模式
DR模式是生产环境首选，因为响应流量不经过Director，避免了带宽瓶颈。NAT模式最简单但Director容易成为瓶颈。TUN模式适合地理分布式部署。
三、LVS调度算法
静态算法（不感知当前RS状态）：
rr：请求依次分给各RS，无差别循环
wrr：按权重比例轮询，权重2：1则RS1获得2倍请求
sh：对客户端IP取哈希，同一IP用永远到同一RS
dh：对目标IP取哈希，用于正向代理缓存命中优化
动态算法（实时感知RS连接状态）
lc：选择活跃连接数+非活跃连接数最小的RS
wlc：选择(活跃连接x256 + 非活跃连接)/权重 最小的RS，默认算法
sed：选择 (活跃连接+1) ÷ 权重 最小的 RS，解决 wlc 对低权重 RS 不公平问题
nq：若有空闲 RS（活跃连接=0）则直接分配，否则退化为 sed
lblc：同一目标 IP 尽量分到同一 RS（缓存命中），负载过高时才调度到其他 RS
lblcr：lblc 的增强版，维护目标→RS 集合映射，提升缓存利用率
四、LVS配置文件解析
# /etc/ipvsadm.rules（Debian/Ubuntu）
# ---- 虚拟服务（Virtual Service）配置 ----
# 格式：-A -t <VIP:port> -s <scheduler> [options]
-A -t 192.168.1.100:80 -s wrr
# -A : Add（添加虚拟服务）
# -t : TCP协议（-u 表示UDP协议）
# 192.168.1.100 : VIP（虚拟IP，对外提供服务的地址）
# :80 : 服务端口
# -s wrr : 指定调度算法，wrr=加权轮询（默认wlc）
# 可选：rr|wrr|lc|wlc|sh|dh|sed|nq|lblc|lblcr
# ---- 真实服务器（Real Server）配置 ----
# 格式：-a -t <VIP:port> -r <RIP[:port]> -<模式> -w <权重>
-a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.10:80 -g -w 3
# -a : add-server（添加Real Server到虚拟服务）
# -t 192...100:80 : 指定所属的虚拟服务（VIP:port）
# -r 192.168.1.10:80 : Real Server的IP和端口（RIP:port）
# -g : 指定工作模式为 DR（Direct Routing，直接路由）
# -g = gateway/DR模式（修改MAC地址转发）
# -m = masquerading/NAT模式（修改目标IP转发）
# -i = ipip/TUN模式（IP隧道封包转发）
# -w 3 : 权重（weight），数值越大分配请求越多，0=不接受新连接
-a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.11:80 -g -w 1
# 权重1，相对第一台RS接受更少流量（适合配置较低的服务器）
# ---- 持久化连接（Persistence）配置 ----
-A -t 192.168.1.100:443 -s rr -p 300
# -p 300 : persistent（持久化连接超时时间，秒）
# 同一客户端在300秒内的请求都会分配到同一台RS
# 等效于会话保持（Session Persistence），无需sh算法
# ---- 持久化粒度控制 ----
-A -t 192.168.1.100:0 -s rr -p 600
# port=0 : 端口为0时表示对该VIP上所有端口进行持久化（FWM模式）
# 常与防火墙标记（-f <mark>）配合使用
# ---- 防火墙标记（FWM）模式 ----
-A -f 1 -s wlc -p 300
# -f 1 : 使用防火墙标记1，需配合iptables打标记
# iptables -t mangle -A PREROUTING -d 192.168.1.100 -j MARK --set-mark 1
# 实现跨端口（如80和443）的持久化会话
# ============================================================
# DR 模式下 Real Server 的必要配置（每台RS均需执行）
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# 抑制ARP广播（DR/TUN模式特有要求）
# 防止RS上配置的VIP响应ARP请求，导致流量绕过Director
# 方法一：修改内核参数（推荐）
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
# arp_ignore=1 : 仅响应目标IP是本网卡IP的ARP请求
# （默认0=对所有接口上的IP都响应ARP）
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
# arp_announce=2 : 对外ARP通告时，只使用与目标IP在同一子网的源IP
# （默认0=使用任意IP通告，会导致VIP被RS抢占ARP）
# 在回环接口（lo）上配置VIP
ip addr add 192.168.1.100/32 dev lo
# /32 : 子网掩码必须是32位，避免系统认为VIP所在网段在lo口
# RS通过lo:0接收Director转发来的包，以VIP为源IP回复客户端
# 持久化写入 /etc/sysctl.conf
# net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
# net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
# 方法二：使用NetworkManager（Rocky Linux 推荐）
nmcli con add type dummy ifname lvs-vip
nmcli con mod lvs-vip ipv4.addresses "192.168.1.100/32"
# ============================================================
# ipvsadm 常用管理命令
# ============================================================
ipvsadm -ln
# -l : list（列出当前所有虚拟服务和RS）
# -n : numeric（以数字形式显示IP和端口，不做DNS反解）
ipvsadm -ln --stats
# --stats : 显示连接统计信息（总连接数、包数、字节数）
ipvsadm -ln --rate
# --rate : 显示实时速率（CPS连接/秒、PPS包/秒、BPS字节/秒）
ipvsadm -D -t 192.168.1.100:80
# -D : Delete（删除虚拟服务及其所有RS）
ipvsadm -d -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.10:80
# -d : del-server（仅删除指定RS，不影响虚拟服务）
ipvsadm -E -t 192.168.1.100:80 -s lc
# -E : Edit（修改虚拟服务属性，如调度算法）
ipvsadm -e -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.10:80 -g -w 5
# -e : edit-server（修改RS属性，如权重）
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
# --save : 将当前规则保存到文件（用于持久化）
ipvsadm --restore < /etc/sysconfig/ipvsadm
# --restore : 从文件恢复规则（开机自动加载）
# 开机自动加载（CentOS/Rocky）
systemctl enable ipvsadm
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# Keepalived 中的 LVS 配置段（/etc/keepalived/keepalived.conf）
# 通常将 ipvsadm 规则集成到 Keepalived 中，实现高可用
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virtual_server 192.168.1.100 80 { # VIP 和端口
delay_loop 6 # 健康检查间隔（秒）
lb_algo wrr # 调度算法（同 -s 参数）
lb_kind DR # 工作模式：DR | NAT | TUN
persistence_timeout 50 # 持久化超时（秒），0=关闭
protocol TCP # 协议类型
real_server 192.168.1.10 80 { # RS1 的 RIP 和端口
weight 3 # 权重
HTTP_GET { # 健康检查方式
url {
path /health # 检查URL路径
status_code 200 # 期望的HTTP状态码
}
connect_timeout 3 # 连接超时（秒）
retry 3 # 失败重试次数
delay_before_retry 3 # 重试前等待（秒）
}
}
real_server 192.168.1.11 80 { # RS2 的 RIP 和端口
weight 1 # 权重较低（配置较弱的服务器）
HTTP_GET {
url {
path /health
status_code 200
}
connect_timeout 3
retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}