LVS（Linux Virtual Server）工作原理详解：打造高性能负载均衡集群系统

LVS（Linux Virtual Server）原理可以清晰地归纳为以下几个主要步骤和关键点：

定义与简介：
- LVS是Linux Virtual Server的缩写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。
- 它基于Linux内核，实现高性能、高可用性的负载均衡技术。
工作原理：
- 请求接收与转发：
  - 当用户或客户端向LVS的虚拟IP（VIP）发起请求时，该请求首先到达负载均衡调度器（Load Balancer）。
  - 负载均衡调度器根据预设的策略（如轮询、加权轮询、最小连接数等）选择一个合适的后端真实服务器（Real Server）来处理请求。
- 地址转换或直接路由：
  - 使用网络地址转换（NAT）或直接路由（DR）技术，将请求从VIP转发到选中的Real Server。
  - 对于客户端而言，它始终与VIP通信，而不知道后端Real Server的具体IP地址。
- 请求处理与响应：
  - Real Server接收到请求后，进行处理，并将响应返回给负载均衡调度器。
  - 负载均衡调度器再将响应返回给客户端，完成整个请求-响应过程。
高可用性与故障转移：
- LVS实时监控后端Real Server的可用性。
- 若某台Real Server发生故障，负载均衡调度器会自动将其从可选服务器列表中剔除，并将新的请求转发给其他可用的Real Server，确保系统的高可用性。
协同工作与其他服务：
- LVS可与其他网络服务协同工作，如与防火墙（iptables）结合实现安全访问控制。
组成与术语：
- LVS由ipvsadm和ipvs两段代码组成。
  - ipvs：工作在内核空间，是真正实现调度的代码。
  - ipvsadm：工作在用户空间，负责为ipvs内核框架编写规则，定义集群服务和后端Real Server。
- 关键术语包括：
  - Director Server（DS）：负载均衡调度器。
  - Real Server（RS）：后端真实服务器。
  - VIP：Virtual IP，向外部直接面向用户请求，作为用户请求的目标IP地址。