负载均衡-LVS转发模型详解
这里是目录标题
文中用到的缩写
CIP（Client IP）：客户端IP
VIP（Virtual IP）：负载均衡服务器IP，LVS的IP
RIP（Real IP）：后端服务器IP，RS的IP
RS（Real Server）：后端干活的服务器
GW（GateWay）：网关
DIP（Destination IP）：目的IP地址，在图中也可以代表某个可用IP，别纠结
SIP（Source IP）：源IP地址
LVS（Linux Virtual Server）：不知道这个是啥的不用往下看了奥！！！
LB（Load Balance）：负载均衡服务器
以下的负载均衡服务器指的就是LVS！！
一. NAT（Network Address Translation）模型
1. 转发流程
- Client发出请求
CIP -> VIP - 请求包到达LVS，经NAT转换为
CIP -> RIP - RS收到请求包，RS回复LVS
RIP -> CIP - LVS修改数据包为
VIP -> CIP
2. 缺点
- LVS和RS需要在同一个VLAN，并将LVS的VIP配置为RS的网关
- LVS必须通过NAT将RS回复的包转换为
VIP -> CIP，否则回复包会被Client丢弃- LVS要配置为RS的网关，不然RS的回复包
RIP -> CIP可能会从别的路由走掉
- 进出流量都要经过LVS，LVS会成为瓶颈
3. 优点
- NAT协议支持端口映射
二. Full NAT模型
1. 转发流程
- Client发出请求
CIP -> VIP - LVS收到请求并修改数据包为
VIP -> RIP，然后转发给RS - RS收到数据包，RS回复LVS
RIP -> VIP - LVS收到RS的回复，并将数据包转换为
VIP -> CIP，然后转发给Client
2. 缺点
- 进出流量都要通过LVS，LVS容易成为瓶颈（同NAT）
- RS不知道CIP
- 数据包到达RS时，SIP已经被LVS改成了VIP，所以看不到
- 可以通过将CIP放到TCP包的Option中传递给RS，RS需要安装toa模块来读Option中的CIP
3. 优点
- LVS和RS不必在同一LVAN，LVS不必是RS的网关
LVS将数据包的源/目的IP都改了，所以RS只要能路由到LVS就行
三. DR（Direct Routing）直接路由模型
1. 转发流程
- Client发送请求
- LVS收到数据包并将其MAC地址改成RS的MAC地址，并将修改后的数据包通过交换机发给RS
- RS收到数据包
CIP -> VIP @R-MAC，由于其内置了对外部可见的VIP，所以可以处理该请求 - 直接回复Client
VIP -> CIP
2. 优点
- 性能高，入站请求通过LVS做负载均衡，回复报文直接回给Client（不通过LVS，LVS不会成为流量瓶颈）
3. 缺点
- LVS和RS要在同一VLAN
MAC地址用于节点间路由，所以LVS和RS必须在同一个二层网络中
- RS需要配置VIP，以及特殊处理ARP
RS要在lo上配置VIP，保证不被外界发现也不会主动通知给外界网络
隐藏VIP方法见实验：TODO
- 不支持端口映射
四. TUN（IP Tunneling）IP隧道模型
1. 转发流程
- Client发请求
CIP -> VIP - LVS收到请求并将其封装一层
DIP -> RIP ( CIP -> VIP)，然后转发给RS - RS收到后通过IPIP内核模块解封装，取出
CIP -> VIP的数据包 - 由于RS配置了VIP，同DR模型
- RS处理完后直接回复
VIP -> CIP
2. 缺点
- RS需要安装IPIP模块
- 请求包增加了一个IP头，多做了一次封包解包
- RS需要配置VIP
3. 优点
- 没有LVS的流量瓶颈问题
- 集群节点可以跨VLAN
五. ENAT（Enhance NAT）
也称为 DNAT/SNAT/三角模式
类似Full NAT的安装toa版本（RS可知CIP）
1. 基本流程
- Client发送请求
- LVS收到请求包，LVS修改数据包为
VIP -> RIP，并将CIP放入TCP Option中，然后转发给RS - RS收到请求包，使用ctk模块读取TCP OPTION中的CIP
- ctk模块截获回复包
RIP -> VIP，并将其修改为VIP -> CIP - RS将修改后的回复包直接发给Client
2. 优点
- LVS和RS不必在同一VLAN
- RS出去的流量不走LVS
3. 缺点
需要在所有RS上安装ctk组件（类似Full NAT中的toa）