vs说明:目前有三种IP负载均衡技术(VS/NAT、VS/TUN和VS/DR);
八种调度算法
(rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh)。
在调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均
衡技术中有通过网络地址转换(Network Address
Translation)将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器,我们称之为VS/NAT技术(Virtual Server via
Network Address
Translation),大多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使用此方法,如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和
Alteon的ACEDirector。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上,我们提出通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN
(Virtual Server via IP Tunneling),和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR(Virtual Server
via Direct
Routing),它们可以极大地提高系统的伸缩性。所以,IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术,它们的大致原理如下(我们将在其他章节对其工作原
理进行详细描述),
Virtual Server via Network Address Translation(VS/NAT)
通过网络地址转换,
调度器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通过调度器时,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。
Virtual Server via IP Tunneling(VS/TUN)
采用NAT技术时,由于请求和响应报文都必须经过调
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,调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实服务器,而真实服务器将响
应直接返回给客户,所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多,采用 VS/TUN技术后,集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
Virtual Server via Direct Routing(VS/DR)
VS/DR通过改写请求报文的MAC地址,将请求
发送到真实服务器,而真实服务器将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样,VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开
销,对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求,但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。
针对不同的网络服务需求和服务器配置,IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法:使用比较多的是以下四种:
轮叫(Round Robin)
调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务
器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
加权轮叫(Weighted Round Robin)
调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。
这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。
最少链接(Least Connections)
调度器通过"最少连接"调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器
上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。
加权最少链接(Weighted Least Connections)
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用"加权
最少链接"调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权
值。
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