一、LVS結構
LVS由前端的負載均衡器(Load Balancer，LB)和后端的真實服務器(Real Server，RS)群組成。RS間可通過局域網或廣域網連接。LVS的這種結構對用戶是透明的，用戶只能看見一臺作為LB的虛擬服務器(Virtual Server)，而看不到提供服務的RS群。當用戶的請求發往虛擬服務器，LB根據設定的包轉發策略和負載均衡調度算法將用戶請求轉發給RS。RS再將用戶請求結果返回給用戶。
二、LVS內核
1.當客戶端的請求到達負載均衡器的內核空間時，首先會到達prerouting鏈。
2.當內核發現請求數據包的目的地址是本機時，將數據包送往input鏈。
3.LVS由用戶空間的ipvsadm和內核空間的ipvs組成，ipvsadm用來定義規則，ipvs利用ipvsadm定義的規則工作，ipvs工作在input鏈上,當數據包到達input鏈時，首先會被ipvs檢查，如果數據包里面的目的地址及端口沒有在規則里面，那么這條數據包將被放行至用戶空間。
4.如果數據包里面的目的地址及端口在規則里面，那么這條數據報文將被修改目的地址為事先定義好的后端服務器，并送往postrouting鏈。
5.最后經由postrouting鏈發往后端服務器。
三、LVS工作模式
1、NAT模式
①.客戶端將請求發往前端的負載均衡器，請求報文源地址是CIP(客戶端IP),后面統稱為CIP)，目標地址為VIP(負載均衡器前端地址，后面統稱為VIP)。
②.負載均衡器收到報文后，發現請求的是在規則里面存在的地址，那么它將客戶端請求報文的目標地址改為了后端服務器的RIP地址并將報文根據算法發送出去。
③.報文送到Real Server后，由于報文的目標地址是自己，所以會響應該請求，并將響應報文返還給LVS。
④.然后lvs將此報文的源地址修改為本機并發送給客戶端。
在NAT模式中，RIP和DIP必須在同一個VLAN，且應該使用私有地址，Real Server的網關必須指向LVS，否則報文無法送達客戶端。
優點：集群中的物理服務器可以使用任何支持TCP/IP操作系統，只有負載均衡器需要一個合法的IP地址。
缺點：擴展性有限。當服務器節點（普通PC服務器）增長過多時,負載均衡器Director 將成為整個系統的瓶頸，因為所有的請求包和應答包的流向都經過負載均衡器。當服務器節點過多時，大量的數據包都交匯在負載均衡器那，速度就會變慢！
2、DR模式,直接路由模式
①.客戶端將請求發往前端的負載均衡器，請求報文源地址是CIP，目標地址為VIP。
②.負載均衡器收到報文后，發現請求的是在規則里面存在的地址，那么它將客戶端請求報文的源MAC地址改為自己DIP的MAC地址，目標MAC改為了RIP的MAC地址，并將此包發送給RS。
③.RS發現請求報文中的目的MAC是自己，就會將次報文接收下來，處理完請求報文后，將響應報文通過lo接口送給eth0網卡直接發送給客戶端。
注意：需要設置lo接口的VIP不能響應本地網絡內的arp請求（通過內核參數開關或arptables），lo接口配置別名為VIP。要求負載均衡器的網卡DIP必須與物理網卡在同一個物理網絡（同一個交換機）上。RS服務器一般都全部是linux,也可以使用其他OS。
3、TUN模式，ip隧道模式
①.客戶端將請求發往前端的負載均衡器，請求報文源地址是CIP，目標地址為VIP。
②.負載均衡器收到報文后，發現請求的是在規則里面存在的地址，那么它將在客戶端請求報文的首部再封裝一層IP報文,將源地址改為DIP，目標地址改為RIP,并將此包發送給RS。
③.RS收到請求報文后，會首先拆開第一層封裝,然后發現里面還有一層IP首部的目標地址是自己lo接口上的VIP，所以會處理次請求報文，并將響應報文通過lo接口送給eth0網卡直接發送給客戶端。注意：需要設置lo接口的VIP不能在公網上出現。
VS必須是Linux，RS可以是任意支持隧道功能的OS。
4、FULLNAT模式
①.客戶端將請求發往前端的負載均衡器，請求報文源地址是CIP，目標地址為VIP。
②.負載均衡器收到報文后，同時修改報文的源IP和目標IP。源IP改為DIP，目標IP改為RIP。
③.RS收到請求報文后，發現源IP是DIP，目標IP是自己，會響應該請求，并將響應報文返還給DIP。
請求和響應報文都經過Director,支持端口映射。VS必須是linux，RS可以是任意OS。
原創文章，作者：N22-深圳-曉志，如若轉載，請注明出處：http://www.www58058.com/40719
圖文并茂，原理解析的很明了，加油