前面我們介紹了相關(guān)的LVS轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的三種方式，現(xiàn)在我們來歸納一下這三種機(jī)制的優(yōu)點(diǎn)，看看他們?cè)谪?fù)載平衡中的使用有什么優(yōu)勢(shì)。之后，再為大家介紹一下關(guān)于這些機(jī)制的四種配置方法和架構(gòu)方式。通過本文，您可以選擇一個(gè)較為適合您的方式進(jìn)行配置。

三種轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制的優(yōu)缺點(diǎn)

◆Virtual Server via NAT

VS/NAT 的優(yōu)點(diǎn)是服務(wù)器可以運(yùn)行任何支持TCP/IP的操作系統(tǒng)，它只需要一個(gè)IP地址配置在LVS主機(jī)上，服務(wù)器組可以用私有的IP地址。缺點(diǎn)是它的擴(kuò)充能力有限，當(dāng)服務(wù)器結(jié)點(diǎn)數(shù)目升到20時(shí)，LVS主機(jī)本身有可能成為系統(tǒng)的新瓶頸，因?yàn)樵赩S/NAT中請(qǐng)求和響應(yīng)封包都需要通過負(fù)載平衡LVS主機(jī)。在 Pentium 166主機(jī)上測(cè)得重寫封包的平均延時(shí)為60us，假設(shè)TCP封包的平均長(zhǎng)度為536 Bytes，則LVS主機(jī)的最大吞吐量為8.93 MBytes/s。再假設(shè)每臺(tái)服務(wù)器的吞吐量為600KBytes/s，這樣一個(gè)LVS主機(jī)可以帶動(dòng)16臺(tái)服務(wù)器。

◆Virtual Server via IP Tunneling

在VS/TUN 的集群系統(tǒng)中，負(fù)載平衡LVS主機(jī)只將請(qǐng)求分配到不同的實(shí)際服務(wù)器，實(shí)際服務(wù)器將應(yīng)答的資料直接返回給用戶。這樣，負(fù)載平衡LVS主機(jī)就可以處理巨量的請(qǐng)求，而不會(huì)成為系統(tǒng)的瓶頸。即使負(fù)載平衡LVS主機(jī)只有100Mbps的全雙工網(wǎng)卡，虛擬服務(wù)器的最大吞吐量可以達(dá)到幾Gbps。所以，VS/TUN可以極大地增加負(fù)載平衡LVS主機(jī)分配的服務(wù)器數(shù)量，它可以用來構(gòu)建高性能超級(jí)服務(wù)器。VS/TUN技術(shù)對(duì)服務(wù)器的要求是所有的服務(wù)器必須支持"IP Tunneling"或者"IP Encapsulation"協(xié)議。目前，VS/TUN 的后端服務(wù)器主要運(yùn)行Linux操作系統(tǒng)。因?yàn)?quot;IP Tunneling"正成為各個(gè)操作系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，所以VS/TUN也會(huì)適用運(yùn)行其它操作系統(tǒng)的后端服務(wù)器。

◆Virtual Server via Direct Routing

同VS/TUN 一樣，VS/DRLVS主機(jī)只處理客戶到服務(wù)器端的連接，響應(yīng)資料可以直接從獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)路由返回給客戶。這可以極大地提高LVS集群系統(tǒng)的伸縮性。同 VS/TUN相比，這種方法沒有IP隧道的開銷，但是要求負(fù)載平衡LVS主機(jī)與實(shí)際服務(wù)器都有一塊網(wǎng)卡連在同一物理網(wǎng)段上，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者設(shè)備別名不作 ARP 響應(yīng)。

四種分配方法(Load-balancing Methods)

不同的分配方法建構(gòu)LVS主機(jī)成四種不同的排程

負(fù)載平衡排程是以連接為單位的。在HTTP協(xié)議（nowait）中，每個(gè)對(duì)象從WEB服務(wù)器上獲取都需要建立一個(gè)TCP連接，同一用戶的不同請(qǐng)求會(huì)被分配到不同的服務(wù)器上，所以這種連接的分配完全避免了用戶連結(jié)的突發(fā)性引起的負(fù)載不平衡。目前有以下4種排程算法：

輪流排程 Round-Robin Scheduling (RRS)

輪流排程算法是假設(shè)所有服務(wù)器處理性能均相同，依次將請(qǐng)求分配不同的服務(wù)器，算法簡(jiǎn)單，但不適用于服務(wù)器組中處理性能不一致的情況。

加權(quán)輪流排程 Weighted Round-Robin Scheduling (WRRS)

為此使用加權(quán)輪流排程算法，用相應(yīng)的加權(quán)值表示服務(wù)器的處理性能，將請(qǐng)求數(shù)目按加權(quán)值的比例分配到各服務(wù)器。加權(quán)值高的服務(wù)器先收到連接，加權(quán)值高的服務(wù)器比加權(quán)值低的服務(wù)器處理更多的連接，相同權(quán)值的服務(wù)器處理相同數(shù)目的連接數(shù)。

最小連結(jié)數(shù)排程 Least-Connection Scheduling (LCS)

最小連結(jié)數(shù)排程是需要記錄各個(gè)服務(wù)器已建立TCP連接的數(shù)目，把新的連接請(qǐng)求發(fā)送當(dāng)前連接數(shù)最小的服務(wù)器。當(dāng)各個(gè)服務(wù)器有相同的處理性能時(shí)，最小連結(jié)數(shù)排程能把負(fù)載變化大的請(qǐng)求平均分布到各個(gè)服務(wù)器上，所有處理時(shí)間比較長(zhǎng)的請(qǐng)求不可能被發(fā)送到同一臺(tái)服務(wù)器上。

加權(quán)最小連接數(shù)排程 Weighted Least-Connection Scheduling (WLCS)

但是，當(dāng)各個(gè)服務(wù)器的處理能力不同時(shí)，該算法并不理想，因?yàn)門CP連接處理請(qǐng)求后會(huì)進(jìn)入TIME_WAIT狀態(tài)，TCP的TIME_WAIT 一般為2分鐘，此時(shí)連接還占用服務(wù)器的資源，所以會(huì)出現(xiàn)這樣情形，性能高的服務(wù)器已處理所收到的連接，連接處于TIME_WAIT狀態(tài)，而性能低的服務(wù)器既要忙于處理所收到的連接，還要收到新的連接請(qǐng)求。加權(quán)最小連接分配是最小連接分配的超集，各個(gè)服務(wù)器用相應(yīng)的權(quán)值表示其處理性能。假設(shè)每臺(tái)服務(wù)器的權(quán)值為Wi(i=1..n)，TCP連接數(shù)目為 Ti(i=1..n)，依次選Ti/Wi為最小者的服務(wù)器為下一個(gè)分配到服務(wù)的服務(wù)器。

四種分配方法(Load-balancing Methods)

Round robin (RRS)

將工作平均的分配到服務(wù)器 (用于實(shí)際服務(wù)主機(jī)性能一致)

Least-connections (LCS)

向較少連接的服務(wù)器分配較多的工作(IPVS 表存儲(chǔ)了所有的活動(dòng)的連接。用于實(shí)際服務(wù)主機(jī)性能一致。)

Weighted round robin (WRRS)

向較大容量的服務(wù)器分配較多的工作?？梢愿鶕?jù)負(fù)載信息動(dòng)態(tài)的向上或向下調(diào)整。 (用于實(shí)際服務(wù)主機(jī)性能不一致時(shí))

Weighted least-connections (WLC)

考慮它們的容量向較少連接的服務(wù)器分配較多的工作。容量通過用戶指定的砝碼來說明，可以根據(jù)裝載信息動(dòng)態(tài)的向上或向下調(diào)整。(用于實(shí)際服務(wù)主機(jī)性能不一致時(shí))