Linux服務(wù)器集群系統(tǒng)是當(dāng)代許多公司采用的解決方案，Linux服務(wù)器集群通過多臺機器連接起來，處理復(fù)雜的問題?？梢詫⑼瑯?gòu)或者異構(gòu)的計算機連接起來，協(xié)同完成特定的任務(wù)。這樣就構(gòu)成了集群。LVS是Linux virtual server的縮寫，他的意思是Linux虛擬機服務(wù)。本文主要介紹的是基于Linux下的集群系統(tǒng)之通過IP隧道實現(xiàn)虛擬服務(wù)器（VS/TUN）。

　　在VS/NAT的集群系統(tǒng)中，請求和響應(yīng)的數(shù)據(jù)報文都需要通過負(fù)載調(diào)度器，當(dāng)真實服務(wù)器的數(shù)目在10臺和20臺之間時，負(fù)載調(diào)度器將成為整個集群系統(tǒng)的新瓶頸。大多數(shù)Internet服務(wù)都有這樣的特點：請求報文較短而響應(yīng)報文往往包含大量的數(shù)據(jù)。如果能將請求和響應(yīng)分開處理，即在負(fù)載調(diào)度器中只負(fù)責(zé)調(diào)度請求而響應(yīng)直接返回給客戶，將極大地提高整個集群系統(tǒng)的吞吐量。

　　IP隧道(IP tunneling)是將一個IP報文封裝在另一個IP報文的技術(shù)，這可以使得目標(biāo)為一個IP地址的數(shù)據(jù)報文能被封裝和轉(zhuǎn)發(fā)到另一個IP地址。IP隧道技術(shù)亦稱為IP封裝技術(shù)(IP encapsulation)。IP隧道主要用于移動主機和虛擬私有網(wǎng)絡(luò)(Virtual Private Network)，在其中隧道都是靜態(tài)建立的，隧道一端有一個IP地址，另一端也有***的IP地址。

　　我們利用IP隧道技術(shù)將請求報文封裝轉(zhuǎn)發(fā)給后端服務(wù)器，響應(yīng)報文能從后端服務(wù)器直接返回給客戶。但在這里，后端服務(wù)器有一組而非一個，所以我們不可能靜態(tài)地建立一一對應(yīng)的隧道，而是動態(tài)地選擇一臺服務(wù)器，將請求報文封裝和轉(zhuǎn)發(fā)給選出的服務(wù)器。這樣，我們可以利用IP隧道的原理將一組服務(wù)器上的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組成在一個IP地址上的虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。VS/TUN的體系結(jié)構(gòu)如圖4所示，各個服務(wù)器將VIP地址配置在自己的IP隧道設(shè)備上。

　　圖4：VS/TUN的體系結(jié)構(gòu)

　　VS/TUN的工作流程如圖5所示：它的連接調(diào)度和管理與VS/NAT中的一樣，只是它的報文轉(zhuǎn)發(fā)方法不同。調(diào)度器根據(jù)各個服務(wù)器的負(fù)載情況，動態(tài)地選擇一臺服務(wù)器，將請求報文封裝在另一個IP報文中，再將封裝后的IP報文轉(zhuǎn)發(fā)給選出的服務(wù)器;服務(wù)器收到報文后，先將報文解封獲得原來目標(biāo)地址為VIP的報文，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)VIP地址被配置在本地的IP隧道設(shè)備上，所以就處理這個請求，然后根據(jù)路由表將響應(yīng)報文直接返回給客戶。

　　圖5：VS/TUN的工作流程

　　在這里需要指出，根據(jù)缺省的TCP/IP協(xié)議棧處理，請求報文的目標(biāo)地址為VIP，響應(yīng)報文的源地址肯定也為VIP，所以響應(yīng)報文不需要作任何修改，可以直接返回給客戶，客戶認(rèn)為得到正常的服務(wù)，而不會知道究竟是哪一臺服務(wù)器處理的。

　　圖6：半連接的TCP有限狀態(tài)機

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