LVS （Linux虚拟服务器）

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最先出现的自由软件项目之一。

宗旨

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使用集群技术和Linux操做系统实现一个高性能、高可用的服务器.

很好的可伸缩性（Scalability）

很好的可靠性（Reliability）

很好的可管理性（Manageability）。[1]  

特色

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可伸缩网络服务的几种结构，它们都须要一个前端的负载调度器（或者多个进行主从备份）。咱们先分析实现虚拟网络服务的主要技术，指出IP 负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中，主要有经过 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，咱们称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation）。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上，咱们提出了经过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和经过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），它们能够极大地提升系统的伸缩性。VS/NAT、VS/TUN和VS/ DR技术是LVS集群中实现的三种IP 负载均衡技术。

技术

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【1】技术简介

LVS集群采用IP 负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具备很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不一样的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的 虚拟服务器。整个 服务器集群的结构对客户是透明的，并且无需修改客户端和服务器端的程序。为此，在设计时须要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。

【2】 集群采用 三层结构

通常来讲，LVS集群采用三层结构，其主要组成部分为：

A、负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（咱们可称之为虚拟IP地址）上的。

B、服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

C、共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

【3】调度器

调度器是服务器集群系统的惟一入口点（Single Entry Point），它能够采用IP 负载均衡技术、基于内容请求分发技术或者二者相结合。

在IP负载均衡技术中，须要服务器池拥有相同的内容提供相同的服务。当客户请求到达时，调度器只根据服务器负载状况和设定的 调度算法从服务器池中选出一个服务器，将该请求转发到选出的服务器，并记录这个调度；当这个请求的其余 报文到达，也会被转发到前面选出的服务器。在基于内容请求分发技术中，服务器能够提供不一样的服务，当客户请求到达时，调度器可根据请求的内容选择服务器执行请求。由于全部的操做都是在 Linux操做系统核心空间中完成的，它的调度开销很小，因此它具备很高的吞吐率。服务器池的结点数目是可变的。当整个系统收到的负载超过目前全部结点的处理能力时，能够在服务器池中增长服务器来知足不断增加的请求负载。

对大多数网络服务来讲，请求间不存在很强的相关性，请求能够在不一样的结点上 并行执行，因此整个系统的性能基本上能够随着服务器池的结点数目增长而线性增加。 共享存储一般是数据库、 网络文件系统或者 分布式文件系统。服务器结点须要动态更新的数据通常存储在 数据库系统中，同时数据库会保证并发访问时数据的一致性。静态的数据能够存储在网络文件系统（如NFS/CIFS）中，但网络文件系统的伸缩能力有限，通常来讲，NFS/CIFS服务器只能支持3~6个繁忙的服务器结点。对于规模较大的集群系统，能够考虑用分布式文件系统，如AFS、GFS、Coda和Intermezzo等。分布式文件系统可为各服务器提供共享的存储区，它们访问分布式文件系统就像访问本地文件系统同样，同时分布式文件系统可提供良好的伸缩性和可用性。

【4】分布式锁管理器

此外，当不一样服务器上的应用程序同时读写访问 分布式文件系统上同一资源时，应用程序的访问冲突须要消解才能使得资源处于一致状态。这须要一个分布式锁管理器（Distributed Lock Manager），它多是分布式文件系统内部提供的，也多是外部的。开发者在写应用程序时，可使用分布式锁管理器来保证应用程序在不一样结点上并发访问的一致性。

负载调度器、服务器池和共享 存储系统经过高速网络相链接，如100Mbps交换网络、Myrinet和Gigabit网络等。使用高速的网络，主要为避免当系统规模扩大时互联网络成为整个系统的瓶颈。

【5】监视器

Graphic Monitor是为系统管理员提供整个集群系统的监视器，它能够监视系统的状态。Graphic Monitor是基于浏览器的，因此不管管理员在本地仍是异地均可以监测系统的情况。为了安全的缘由，浏览器要经过HTTPS（Secure HTTP）协议和身份认证后，才能进行系统监测，并进行系统的配置和管理。

优势

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一、开源，免费

二、在网上能找到一些相关技术资源

三、具备软件负载均衡的一些优势

缺点

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一、最核心的就是没有可靠的支持服务，没有人对其结果负责；

二、功能比较简单，支持复杂应用的 负载均衡能力较差，如算法较少等；

三、开启隧道方式需重编译内核；

四、配置复杂；

五、主要应用于 LINUX，目前没有专门用于WINDOWS的版本，不过能够经过配置，使windows成为LVS集群中的real server（win200三、win2008中）。

参考资料  :http://soft.chinabyte.com/25/13169025.shtml