lvm其中三种模式详解(DR模式,隧道模式,nat模式)

1:DR模式

1.    接收到源mac地址为38:22:d6:6c:07:5d,目的地址为00:1A:4D:8C:FA:D5。源ip为192.168.0.237、目的ip(Vip)为192.168.30.149

2.    vs根据负载均衡,把源mac地址改为00:1A:4D:8C:FA:D5,目的地址改为00:26:18:45:D7:88。源ip和目的ip都不变

3.    realserver(00:26:18:45:D7:88)接收到请求,做出响应。源ip改为192.168.30.149,目的ip改为192.168.0.237

4.    realserver的消息源mac为00:26:18:45:D7:88,目的mac地址为38:22:d6:6c:07:5d。所以跳过了149,直接返回客户端请求的信息。

LVS-DR工作模式的优点在于

解决了LVS-NAT工作模式中的转发瓶颈问题,能够支撑规模更大的负载均衡场景;

比较耗费网外IP资源,机房的外网IP资源都是有限的,如果在正式生产环境中确实存在这个问题,可以采用LVS-NAT和LVS-DR混合使用的方式来缓解。

 

LVS-DR当然也有缺点:

配置工作较LVS-NAT方式稍微麻烦一点,您至少需要了解LVS-DR模式的基本工作方式才能更好的指导自己进行LVS-DR模式的配置和运行过程中问题的解决;由于LVS-DR模式的报文改写规则,导致LVS节点和Real Server节点必须在一个网段,因为二层交换是没法跨子网的。但是这个问题针对大多数系统架构方案来说,实际上并没有本质限制。

 

2、TUN模式(隧道模式)

原理 
virtual server via ip tunneling模式:采用NAT模式时,由于请求和响应的报文必须通过调度器地址重写,当客户请求越来越多时,调度器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隧道转发到真实的服务器。真实的服务器将响应处理后的数据直接返回给客户端。这样调度器就只处理请求入站报文,由于一般网络服务应答数据比请求报文大很多,采用VS/TUN模式后,集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。

VS/TUN的工作流程图如下所示,它和NAT模式不同的是,它在LB和RS之间的传输不用改写IP地址。而是把客户请求包封装在一个IP tunnel里面,然后发送给RS节点服务器,节点服务器接收到之后解开IP tunnel后,进行响应处理。并且直接把包通过自己的外网地址发送给客户不用经过LB服务器。

Tunnel原理流程图:

原理图过程简述:

1)客户请求数据包,目标地址VIP发送到LB上。

2)LB接收到客户请求包,进行IP Tunnel封装。即在原有的包头加上IP Tunnel的包头。然后发送出去。

3)RS节点服务器根据IP Tunnel包头信息(此时就有一种逻辑上的隐形隧道,只有LB和RS之间懂)收到请求包,然后解开IP Tunnel包头信息,得到客户的请求包并进行响应处理。

4)响应处理完毕之后,RS服务器使用自己的出公网的线路,将这个响应数据包发送给客户端。源IP地址还是VIP地址。

隧道模式优缺点: 
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户。所以,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,就能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP,这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议,服务器可能只局限在部分Linux系统上。

 

3:NAT模式:

原理图:

地址翻译实现虚拟服务器: 

调度器接受到客户端的请求之后,根据调度算法,将客户端的的请求发送给服务器,服务器处理完请求,查看默认路由(NAT模式下需要将服务器的默认网关设置为调度器的ip),LB接受到响应包以后,将源IP进行修改,然后将响应数据发送给客户端。

原理详情: 

1)客户端请求数据,然后将数据发送给LB; 

2)LB 接受客户端的请求,根据调度算法将客户端的请求包的源IP和端口,修改为服务器,然后将这条连接信息保存在hash表中; 

3)数据包经过服务器的处理,服务器的默认网关是LB,然后将相应数据发送给LB; 

4)LB 收到服务器的响应包以后,根据hash表中的连接信息,将源IP改为LB自己,然后将数据发送给客户端。\

注:NAT模式可以进行端口转发;从客户端到服务器只进行了DNAt(目的IP的转换),从服务器到客户端进行了SNAT的转换(源IP的转换),整个过程中服务器对于客户端来说时透明的,保证了服务器的私密性

 

NAT模式优缺点: 
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户。所以,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,就能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP,这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议,服务器可能只局限在部分Linux系统上。

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