一、什么是 lvs ？ 它产生的背景，使用场景是什么？
LVS(linux Virtual Server) 可以理解为一个虚拟服务器系统 。
Internet 的飞速发展，网络带宽的增长， Web 服务中越来越多地使用 CGI 、动态主页等 CPU 密集型应用，这对服务器的性能有较高要求，单台服务器已经无法满足需要，所以集群自然的成为一种解决方案，而 LVS 便是其中的一种集群方案。
集群 (Cluster)是一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。集群系统的主要优点：高可扩展性、高可用性、高性能、高性价比。
常见集群类型及实现方式简介LB：Load Balancing 高可拓展，伸缩集群
HA：High Availability 高可用集群
HP：High Performance 高性能集群
LB： Load Balancing 硬件级：F5 BIG-IP、Citrix Netscaler、 A10 A10、Array、Redware
软件级：lvs (传输层)、haproxy, nginx (应用层)
HA：高可用，heartbeat 、corosync + pacemaker、 cman + rgmanager、cman + pacemaker、keepalived
HP:高性能
hadoop
LVS项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统可实现一个高性能、高可用的服务器群集，从而以低成本实现最优的服务性能 。
l vs能够实现在大并发的情况下，将前端调度器收到的请求分发给后端服务器处理，实现了负载均衡集群的作用。
注： 更多信息：LVS是国内贡献给开源组织的一个最优秀的项目之一，该项目 创始人和主要开发人是章文嵩博士，目前就职于阿里巴巴，改项目及具体介绍请参见网站： http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs1.html
二、LVS的构成和内核LVS 是作为一个前端 (Director) 存在的 , 又称为调度器，它本身不提供任何的服务，只是将通过互联网进来的请求接受后再转发给后台真正的服务器 (RealServer) 进行处理，然后响应给客户端。
LVS 有两个重要的组件：一个是 IPVS ，一个是 IPVSADM 。
ipvs 是 LVS 的核心组件，它本身只是一个框架，类似于 iptables ，工作于内核空间中。
ipvsadm 是用来定义 LVS 的转发规则的，工作于用户空间中
内核客户端的请求流向参见以下示意图
三、LVS调度算法
静态方法：仅根据调度算法本身进行调度
rr: round robin，轮流，轮询，轮叫
wrr: weighted round robin, 加权轮询
sh：source hashing，session绑定
dh: destination hashing, 目标地址hash
动态方法：根据算法及各RS当前的负载状况进行调度
lc: least connection，最少连接
wlc: weighted lc，加权最少连接
sed: shortest expection delay，最少期望延迟
nq: never queue，永不排队
lblc: Locality-Based Least Connection，基于局部性的最少连接
lblcr：Replicated lblc，基于局部性的带复制功能的最少连接
四：LVS 的安装、配置，使用命令详解LVS安装（ipvsadm）
#yum -y install ipvsadm
安装ipvsadm
#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
打开系统的转发功能，也即路由功能
#ipvsadm -A -t 181.163.10.8 :80 -s rr
添加一个集群服务,指定 vip，端口80，调度算法：rr 轮询
#ipvsadm -a -t 181.163.10.8:80 -r 181.163.10.9:80 -g
添加一个节点到集群服务，指定指定节点IP,端口，模式为-g：DR 模式
#ipvsadm -a -t 181.163.1.10:80 -r 181.163.10.10:80 -g
添加一个节点到集群服务，指定指定节点IP,端口，模式为-g：DR 模式
LVS ipvsad 命令格式
Ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]] [-M netmask]ipvsadm -D -t|u|f service-address
ipvsadm -C
ipvsadm -R
ipvsadm -S [-n]ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address
[-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
ipvsadm -L|l [options] ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]ipvsadm set tcp tcpfin udp
ipvsadm start-daemon state [ mcast-interface interface] [ syncid syncid]ipvsadm stop-daemon state
ipvsadm -h
LVS ipvsad 命令详解
定义集群服务：
-A 添加一个集群服务
-D 删除一个集群服务
-E 修改一个集群服务
-t VIP:端口 定义集群服务的类型为TCP的某个端口
-u VIP:端口 定义集群服务的类型为UDP的某个端口
-f 防火墙标记 定义集群服务的类型为防火墙标记
-s 调度算法 指定集群服务的调度算法
定义集群节点：
-a 添加一个节点到集群服务
-d 从集群服务中删除一个节点
-e 修改集群服务器中的节点
-r 节点IP:端口 定义节点的IP及类型
-m 定义为NAT模型
-g 定义为DR模型
-i 定义为TUN模型
-w 权重 定义服务器的权重
查看已经定义的集群服务及RS：
ipvsadm -L -n
-c: 查看各连接
stats: 统计数据
rate: 速率
exact: 精确值
从集群服务中删除RS：
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
删除集群服务：
ipvsadm -D -t|u|f service-address
清空所有的集群服务：
ipvsadm -C
保存集群服务定义：
ipvsadm -S > /path/to/some_rule_file
ipvsadm-save > /path/to/some_rule_file
让规则文件中的规则生效：
ipvsadm -R < /path/from/some_rule_file
ipvsadm-restore < /path/from/some_rule_file
五、LVS四种工作模式与对比1、LVS-DR
LVS-DR模式,直接路由模式, 调度器与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上
lvs-DR模型是lvs的默认模型，也是企业中用到的最多的模型
解读：直接路由模型，每个Real Server上都有两个IP：VIP和RIP，但是VIP是隐藏的，就是不能提高解析等功能，只是用来做请求回复的源IP的，Director上只需要一个网卡，然后利用别名来配置两个IP：VIP和DIP ### Director在接受到外部主机的请求的时候转发给Real Server的时候并不更改目标地址，只是通过arp解析的MAC地址进行封装然后转给Real Server，Real Server在接受到信息以后拆除MAC帧封装，然后直接回复给CIP
2、 LVS-TUN
LVS-TUN模式，ip隧道模式，可以运用于异地机房的负载调度上
解读：隧道模型，跟DR模型比较相似，都是由rs直接回复给cs .跟dr模型不同的是，vs和rs之间可以存在路由，原因是tun模型在报文源ip和目的ip后又加入了一层源ip和目的ip的信息。
3、 LVS-NAT
LVS_NAT模型，通常应用与rs较少，rs节点无要求，端口转换的场景
解读：地址转换模型，vs通过修改目的ip将报文发送到rs.rs通过dip网关将报文发给vs,vs再将报文的源ip进行修改发送给客户端。
4、LVS-FULLNAT
全地址转换模型，主要应用与rs和vs不在同一网络的情景
解读：vs接收到client发送的报文后，修改报文中的源ip和目的ip为dip和rip.rs将报文返回vs后vs再将报文中的源ip和目的ip改为vip和cip.
注：本文参考：N22-深圳-晓志, 章文嵩项目信息