概述
LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，可以在UNIX/LINUX平台下实现负载均衡集群功能，工作在网络模型的7层。
IPVS：LVS 是基于内核态的 netfilter 框架实现的 IPVS 功能，工作在内核态。那么用户是如何配置 VIP 等相关信息并传递到 IPVS 呢，就需要用到了 ipvsadm 工具。
ipvsadm：ipvsadm 是 LVS 用户态的配套工具，可以实现 VIP 和 RS 的增删改查功能。它是基于 netlink 或 raw socket 方式与内核 LVS 进行通信的，如果 LVS 类比于 netfilter，那么 ipvsadm 就是类似 iptables 工具的地位。
LVS 调度算法
- 轮询rr - 这种算法是最简单的，就是按依次循环的方式将请求调度到不同的服务器上，该算法最大的特点就是简单。轮询算法假设所有的服务器处理请求的能力都是一样的，调度器会将所有的请求平均分配给每个真实服务器，不管后端 RS 配置和处理能力，非常均衡地分发下去。
- 加权轮询wrr - 这种算法比 rr 的算法多了一个权重的概念，可以给 RS 设置权重，权重越高，那么分发的请求数越多。实际生产环境的服务器配置可能不同，根据服务器配置适当设置权重，可以有效利用服务器资源。
- 最少连接lc - 这个算法会根据后端 RS 的连接数来决定把请求分发给谁，比如 RS1 连接数比 RS2 连接数少，那么请求就优先发给 RS1
- 加权最少链接 wlc - 这个算法比 lc 多了一个权重的概念。
- 基于局部性的最少连接调度算法 lblc - 这个算法是请求数据包的目标 IP 地址的一种调度算法，该算法先根据请求的目标 IP 地址寻找最近的该目标 IP 地址所有使用的服务器，如果这台服务器依然可用，并且有能力处理该请求，调度器会尽量选择相同的服务器，否则会继续选择其它可行的服务器。
- 复杂的基于局部性最少的连接算法 lblcr - 记录的不是要给目标 IP 与一台服务器之间的连接记录，它会维护一个目标 IP 到一组服务器之间的映射关系，防止单点服务器负载过高。
- 目标地址散列调度算法 dh - 该算法是根据目标 IP 地址通过散列函数将目标 IP 与服务器建立映射关系，出现服务器不可用或负载过高的情况下，发往该目标 IP 的请求会固定发给该服务器。
- 源地址散列调度算法 sh - 与目标地址散列调度算法类似，但它是根据源地址散列算法进行静态分配固定的服务器资源。
工具安装
yum install ipvsadm -y
ipvsadm参数
| 参数(短格式) | 参数(长格式) | 参数说明 |
| -A | --add-service | 在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器。 |
| -E | --edit-service | 编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。 |
| -D | --delete-service | 删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。 |
| -C | --clear | 清除内核虚拟服务器表中的所有记录。 |
| -R | --restore | 恢复虚拟服务器规则 |
| -S | --save | 保存虚拟服务器规则，输出为-R 选项可读的格式 |
| -a | --add-server | 在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器 |
| -e | --edit-server | 编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录 |
| -d | --delete-server | 删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录 |
| -L|-l | --list | 显示内核虚拟服务器表 |
| -Z | --zero | 虚拟服务表计数器清零（清空当前的连接数量等） |
| - | --set tcp tcpfin udp | 设置连接超时值 |
| - | --start-daemon | 启动同步守护进程。他后面可以是master 或backup，用来说明LVS Router 是master 或是backup。在这个功能上也可以采用keepalived 的VRRP 功能。 |
| - | --stop-daemon | 停止同步守护进程 |
| -h | --help | 显示帮助信息 |
| -t | --tcp-service service-address [vip:port] or [real-server-ip:port] | 说明虚拟服务器提供的是tcp 的服务 |
| -u | --udp-service service-address [vip:port] or [real-server-ip:port] | 说明虚拟服务器提供的是udp 的服务 |
| -f | --fwmark-service fwmark | 说明是经过iptables 标记过的服务类型。 |
| -s | --scheduler scheduler | 使用的调度算法，有这样几个选项rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq默认的调度算法是： wlc |
| -p | --persistent [timeout] | 持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求，将被同一台真实的服务器处理。timeout 的默认值为300秒。 |
| -M | --netmask netmask | persistent granularity mask |
| -r | --real-server server-address | 真实的服务器[Real-Server:port] |
| -g | --gatewaying | 指定LVS 的工作模式为直接路由模式（也是LVS 默认的模式） |
| -i | --ipip | 指定LVS 的工作模式为隧道模式 |
| -m | --masquerading | 指定LVS 的工作模式为NAT 模式 |
| -w | --weight weight | 真实服务器的权值 |
| - | --mcast-interface | interface 指定组播的同步接口 |
| -c | --connection | 显示LVS 目前的连接 如：ipvsadm -L -c |
| - | --timeout | 显示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L --timeout |
| - | --daemon | 显示同步守护进程状态 |
| - | --stats | 显示统计信息 |
| - | --rate | 显示速率信息 |
| - | --sort | 对虚拟服务器和真实服务器排序输出 |
| - | --numeric -n | 输出IP 地址和端口的数字形式 |
示例配置环境
lb-192.168.1.10
web01-192.168.1.11
web02-192.168.1.12
VIP-192.168.1.100
DR（直接路由）模式
通过改写请求报文的目标MAC地址，将请求发给真实服务器的，而真实服务器将响应后的处理结果直接返回给客户端用户。
DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。但要求调度器LB与真实服务器RS都有一块物理网卡连在同一物理网段上，即必须在同一局域网环境。
lb配置
ipvsadm -C #清楚原有规则
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr #添加tcp服务
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.11:80 -g #添加web01服务器
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.12:80 -g #添加web02服务器
ipvsadm -ln -t 192.168.1.100:80 #查看配置信息
web配置（网页显示内容应有些许不同，方便区分）
#配置lo
ifconfig lo:0 192.168.1.100 broadcast 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0 up
#配置内核参数
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
测试（curl 192.168.1.100或者访问网页查看）
NAT 模式
通过网络地址转换，重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器，真实服务器的响应报文处理之后，返回时必须要通过调度器，经过调度器时报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。
lb配置
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward #配置允许转发
ipvsadm -C #清楚原有规则
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr #添加tcp服务
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.11:80 -m #添加web01服务器
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.12:80 -m #添加web02服务器
ipvsadm -ln -t 192.168.1.100:80 #查看配置信息
web配置（网页显示内容应有些许不同，方便区分）
route add default gw 192.168.1.10 dev ens33 #配置默认网关
测试（curl 192.168.1.100或者访问网页查看）
Tunnel 模式
采用NAT技术时，由于请求和响应的报文都必须经过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈，为了解决这个问题，调度器把请求的报文通过IP隧道(相当于ipip或ipsec )转发至真实服务器，而真实服务器将响应处理后直接返回给客户端用户，这样调度器就只处理请求的入站报文。由于一般网络服务应答数据比请求报文大很多，采用 Tunnel技术后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
Tunnel工作流程,它的连接调度和管理与NAT中的一样，只是它的报文转发方法不同。调度器根据各个服务器的负载情况，连接数多少，动态地选择一台服务器，将原请求的报文封装在另一个IP报文中，再将封装后的IP报文转发给选出的真实服务器；真实服务器收到报文后，先将收到的报文解封获得原来目标地址为VIP地址的报文, 服务器发现VIP地址被配置在本地的IP隧道设备上(此处要人为配置)，所以就处理这个请求，然后根据路由表将响应报文直接返回给客户
lb配置
ipvsadm -C #清楚原有规则
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr #添加tcp服务
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.11:80 -i #添加web01服务
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.12:80 -i #添加web02服务器
ipvsadm -ln -t 192.168.1.100:80 #查看配置信息
web配置（网页显示内容应有些许不同，方便区分）
modprobe ipip
ifconfig tunl0 192.168.1.100 broadcast 192.168.1.100 netmask 255.255.255.0 up
echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/rp_filter
测试（curl 192.168.1.100或者访问网页查看）