lvs负载均衡面试题
lvs负载均衡面试题
可惜我不是圣人 2019-10-09 18:29:30 1192 收藏 19
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lvs 负载均衡
1.lvs 原理
LVS通过工作于内核的ipvs模块来实现功能，其主要工作于netfilter 的INPUT链上。
而用户需要对ipvs进行操作配置则需要使用ipvsadm这个工具。
ipvsadm主要用于设置lvs模型、调度方式以及指定后端主机。
2.lvs 有哪几种模式,工作过程原理是什么？
DR模式(直接路由模式)
DR模式是通过改写请求报文的目标MAC地址，并将请求发给真实服务器，而真实服务器响应后的处理结果直接返回给客户端用户。
但是要求调度器Lb与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。
简述：lb收到用户请求数据包后，将请求包中目标mac地址转换后端某个rc服务器的mac地址后，将数据包转发出去，rs收到请求包后，直接将响应的内容传给用户。此时要求LB和所有的rs都必须在一个物理段内，且lb与rs群共享一个虚拟ip。
NAT模式
客户端访问调度器时，调度器通过网络地址转换，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，报文的原地址被重写，再返回给用户，完成整个负载调度过程
简述：lb收到用户请求包后，lb将请求包中虚拟服务器的ip地址转换为某个选定rs的地址，然后转发给rs。rs将应答包发给lb，lb将应答包中rs的ip转换为虚拟服务器的ip地址。返回给用户。
TUN隧道模式
采用net模式时,由于请求和响应的报文必须通过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器处理能力将成为瓶颈，为了解决这个问题，调度器把请求的报文通过ip隧道转发到真实的服务器，真实的服务器将响应处理后的数据直接返回给客户端，这样调度器就只处理请求入站的报文，由于一般网络服务应答数据比 请求报文大很多，采用vs/TUN模式后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
FULL NAT模式
3.最常用的模式是什么，有什么特点？
DR
①通过调度器上修改数据包的目的MAC地址实现转发，注意，源IP地址仍然是CIP，
目的IP地址仍然是VIP
②请求的报文经过调度器，而RS相应处理处理后报文无需经过调度器LB，因此，并发访问量大时使用效率很高
③DR模式是通过MAC地址的改写机制实现转发，因此所有的RS节点和调度器LB只能在一个局域网中
④需要注意RS界面的VIP的绑定（lo：VIp/32 lol:VIP/32）和ARP的一致问题
⑤抑制ARP是不让RS（real server）相应CS（client server）的ARP请求
⑥RS节点默认网关不需要调度器的LB的DIP，而是直接IDC机房分配的上级路由器的IP（这是RS带有外网的
的Ip地址的情况），理论上讲，只要RS出网即可，不是必须配置外网的IP
工作中RS要配置外网的IP
⑦由于DR模式角度器仅仅进行了MAC地址的改写，因此调度器LB无法改变请求的报文的目的端口
⑧LB几乎支持所有的UNIX,linux系统，但是目前不支持winows系统，真实的节点可以是windows系统。
⑨总的来说DR模式效率很高，但是配置也比较麻烦，因此访问量不是很大的可以用haproxy/nginx取代，
日PV 1000-2000W或者并发请求1W以下都是可以考虑haproxy/nginx
10.直接对外访问的业务，例如：web服务做RS节点，RS最好用公网的IP地址，如果不直接对外的业务，
例如：mysql，存储系统的RS节点，最好只用内部的Ip地址。
lvs和nginx的区别？
lvs的优点：
1.抗负载能力强，工作在第四层仅做分发之用，没有流量的产生，这个特点也决定了他在负责均衡软件里的性能最强，无流量，同时保证了均衡器IO的性能不会受到大流量的影响。
2.工作稳定，自身有完整的双机热备方案，如lvs+keepalived
3.应用范围比较广，可以对所有应用做负载均衡。
4.配置性比较低，这是一个缺点也是一个优点，因为没有可太多配置的东西，所以并不需要太多的接触，大大减少人为出错的几率。
lvs的缺点：
1.软件本身不支持正则处理，不能做动静分离。
2.如果网站应用比较庞大，lvs/DR+keepalived就比较复杂了，特别是后面有windows server应用的机器，实施及配置还有维护过程就比较麻烦，相对而言，nginx+keepalived就简单一点。
nginx的优点：
跨平台：可以linux系统运行，而且windows的移植版本。
配置简单：非常的简单，容易上手。
非阻塞并发连接；数据复制时，磁盘io的第一阶段是非阻塞，官方测试能支持5万并发连接，实际生产中能跑2-3万并发连接数。发送报文是，nginx一边介绍web服务器的返回数据，一边把数据发送给客户端浏览器。
自带简单检查：当有服务器宕机后，新的请求就不会发送到这台机器上了，而是发送到其他节点。
节省带宽：支持gzip压缩，开启浏览器缓存。
网络依赖性低，理论上能ping通就可以实现负载均衡，而且可以有效区分内网，外网流量。
内存消耗小，稳定性高：开启10个nginx消耗内存125m，可以很好的处理静态资源，内存消耗少，宕机率很低。