1.5 LVS的4种工作模式原理

1.5.1 LVS工具术语命名约定

名称	缩写	说明
虚拟IP地址	VIP	VIP (Virtual Ip Address)，域名解析的IP地址。比如：www.etiantian.org解析到vip上。
真实IP地址	RIP	RIP(Real Server Ip Address)在集群下面节点上使用的IP地址，物理IP地址。
Director IP地址	DIP	(Director Ip Address)是 Director用于连接内外网络即物理网卡的IP地址。
客户端IP地址	CIP	（Client Ip Address）是客户端请求集群服务器的IP地址。

1.5.2 LVS四种负载工作模式名称

LVS负载均衡器实支持下面四种负载工作模式。

• 网络地址转换模式，即NAT模式（Network Address Translation）
• IP隧道模式，即TUN模式（IP Tunneling）
• 直接路由模式，即DR模式（Direct Routing）
• 完全网络地址转换模式，即FULLNAT模式（FULL Network Address Translation）

1.5.3 NAT模式原理

1.NAT模式介绍

简单说就是生活中收费站，大多数商业化IP负载均衡调度器产品都是使用NAT方法，如F5、Netscaler。
NAT模式是通过网络地址转换，由LB重写请求报文目标地址，根据预设调度算法，将请求分派给后端真实服务器；服务器响应并处理，报文返回时必须要通过调度器，经过调度器时报文的源地址被重写，再返回给客户完成整个负载调度过程。

2.NAT模式原理图

在这里需要指出，根据缺省的TCP/IP协议栈处理，请求报文的目标地址为VIP，响应报文的源地址肯定也为VIP，所以响应报文不需要作任何修改，可以直接返回给客户，客户认为得到正常的服务，而不会知道究竟是哪一台服务器处理的，所以LVS才叫虚拟服务器。

1.5.4 TUN模式原理

1. TUN模式介绍

2. TUN模式原理图

1.5.4 DR模式原理

1.DR模式介绍

DR模式是通过改写请求报文的目标MAC地址，将请求发给真实服务器的，而真实服务器将响应后的处理结果直接返回给客户端用户。同TUN技术，DR技术可极大地提高集群系统伸缩性。但是这种DR模式没有IP隧道的开销，对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器LB与真实服务器RS都有一块网卡连在同一物理网段上，即必须在同一个局域网环境。

2.DR模式原理图

1.5.4 FNAT模式原理

1.FNAT模式介绍

FULLNAT模式是后期淘宝网开源的模式，LVS应用主要采用DR和NAT模式，但这2种模式要求RealServer和LVS在同一个vlan中，导致部署成本过高；TUNNEL模式虽然可以跨vlan，但RealServer上需要部署ipip隧道模块等，网络拓扑上需要连通外网，较复杂，不易运维。

为了解决上述问题，FULLNAT诞生，该模式和NAT模式区别是：数据包进入时，除了做DNAT，还做SNAT（用户ip->内网ip），数据包出时，除了做SNAT，还做DNAT（内网ip–>用户ip）从而实现LVS-RealServer间可以跨vlan通讯，RealServer只需要连接到内网。和NAT比，正常转发性能下降<10%，但是LB可以多台同时负载均衡工作；

2.FNAT模式原理图

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