负载均衡层 — LVS DR 模式详解

概述

Day35 深入讲解 LVS（Linux Virtual Server）四层负载均衡方案，重点在 DR 模式的核心原理、CIP/VIP/DIP/RIP 术语体系、MAC 地址转发机制、以及 LVS-DR 代理 Web 服务器和代理七层负载均衡两个部署场景。

核心内容

LVS 架构

• ipvs（内核态）：工作在内核 Netfilter 框架，负责实际转发
• ipvsadm（用户态）：配置管理工具
• LVS 性能极高是因为：内核态工作（避免上下文切换）+ DR 模式响应不走 LVS

四种工作模式

模式	请求	响应	适用场景
DR	走 LVS	直回客户端	生产首选，同局域网
NAT	走 LVS	走 LVS	需要端口映射
TUN	IP 隧道	可直回	跨机房
FullNAT	全地址转换	走 LVS	云环境

LVS-DR 核心术语

• CIP：客户端 IP
• VIP：虚拟 IP（LVS 配在物理网卡，RS 配在 lo 网卡）
• DIP：LVS 与 RS 通信地址
• RIP：Real Server 真实 IP

DR 模式数据包流程

1. 请求包 CIP→VIP 到达 LVS
2. LVS 通过调度算法选择 RS，修改目标 MAC 为 RS 的 MAC（不改 IP）
3. RS 收到包，lo 网卡上的 VIP 识别为本地地址
4. RS 处理完成后直接以 RIP→CIP 返回（不走 LVS）

RS 关键配置

• lo 网卡配置 VIP（抑制 ARP 响应，防 VIP 冲突）
• arp_ignore=1 + arp_announce=2 配置

调度算法

• 静态：rr（轮询）、wrr（加权轮询）、dh（目标哈希）、sh（源哈希）
• 动态：lc（最少连接）、wlc（加权最少连接）、lblc（基于本地）

关联

• 前驱：Haproxy（负载均衡方案对比）
• 后续：Keepalived 高可用（LVS+Keepalived 组合）
• 相关概念：Netfilter（防火墙）、MAC 地址（进程控制下）、四层透传