一、基础概念LVSLinux Virtual ServerLinux 虚拟服务器作用四层负载均衡工作在传输层TCP/UDP开发者章文嵩国产开源负载均衡端口基于 IP 端口转发不解析应用层 HTTP 协议核心定位高性能、高并发、高可用集群调度二、核心架构组成必背三角色VS Virtual Server虚拟服务器LVS 负载均衡器接收客户端请求调度分发请求到后端真实主机RS Real Server真实业务服务器集群实际处理业务请求提供服务VIP Virtual IP虚拟 IP客户端统一访问入口对外暴露的访问地址访问流程客户端 → VIP (LVS) → 调度算法 → 分发到 RS → RS 响应三、LVS 三种工作模式重中之重必考1.NAT 模式网络地址转换原理请求、响应全部经过 LVSLVS 做 IP 地址转换流向客户端→LVS→RS→LVS→客户端特点RS 网关必须指向 LVS 内网 IP支持任意操作系统端口转发无限制瓶颈在 LVS流量大性能受限适用中小规模集群2.DR 直接路由模式生产最常用原理请求经过 LVS 调度响应数据直接由 RS 返回客户端不回 LVS流向客户端→LVS→RS→客户端特点所有机器同一局域网RS 配置 VIP 回环网卡抑制 ARP 广播响应不走 LVS性能最高、并发最强只能转发同端口服务适用大型高并发集群、网站后端3.TUN 隧道模式原理跨网段、跨公网IP 隧道封装数据包转发流向客户端→LVS→隧道封装→跨网络 RS→客户端特点RS 可跨机房、跨网段部署响应直回客户端性能较好主机需要支持 IP 隧道协议适用异地多机房集群三模式核心对比速记表格模式流量回 LVS性能网络要求生产使用率NAT请求 响应都回一般同网段少DR仅请求经过最高同局域网最高TUN仅请求经过较高可跨网段异地机房四、LVS 8 种调度算法背常用 5 种静态算法不看后端负载RR 轮询依次分发平均分配WRR 加权轮询权重高机器分到更多请求DH 目标地址哈希同一客户端 IP 固定访问同一 RSSH 源地址哈希源 IP 绑定固定 RS保持会话动态算法依据后端负载分配LC 最少连接分给当前连接数最少的 RSWLC 加权最少连接常用权重 连接数综合判断SED 最短期望延迟NQ 从不排队生产常用WRR、WLC、RR、SH五、LVS 核心优缺点优点四层转发转发效率极高消耗 CPU 极低稳定性强抗高并发、大流量支持 TCP/UDP 所有协议操作系统内核实现无应用层开销可配合 Keepalived 实现故障自动转移缺点四层负载无法识别 HTTP 协议不能做 URL、Cookie、会话内容转发不能处理 HTTPS 解密、不能做灰度、路由规则DR 模式对局域网环境依赖高六、LVS 四层 vs Nginx 七层面试高频对比层级LVS传输层四层IP 端口转发Nginx应用层七层解析 HTTP/HTTPS 协议性能LVS 远高于 Nginx大流量首选功能LVS只做调度转发功能简单Nginx反向代理、负载、缓存、限流、黑白名单、Rewrite、证书解密适用场景LVS入口高并发流量调度Nginx后端业务精细化转发、网关处理常规集群层级架构LVS (四层入口) → Nginx (七层网关) → 业务服务七、Keepalived LVS 高可用必背组合作用解决 LVS 单点故障架构主备 LVS主节点正常工作备节点监听心跳主节点宕机VIP 自动漂移到备节点自动接管服务核心能力心跳检测、故障切换、VIP 漂移、RS 健康检查八、极简背诵记忆口诀LVS 是四层负载均衡内核级转发高性能三模式NAT 全流量经过、DR 直回性能最强、TUN 跨机房常用算法轮询、加权轮询、最少连接、哈希四层只管端口 IP不懂 HTTP 细节搭配 Keepalived 实现主备高可用架构顺序LVS 入口调度 → Nginx 七层业务处理九、高频面试简答题DR 模式为什么性能最高请求经过 LVS 调度响应数据直接由真实服务器返回客户端不回流负载器减少转发压力吞吐能力最强。LVS 和 Nginx 负载区别LVS 四层基于 IP 端口转发性能高、功能少Nginx 七层解析应用协议功能丰富性能偏低。项目一般 LVS 做入口流量分发Nginx 做业务网关。LVS 三种模式网络区别NAT 所有流量经过 LVSDR 同一局域网、响应直回TUN 支持跨网段跨机房转发。加权轮询和加权最少连接区别加权轮询按固定权重分配加权最少连接根据后端实时连接负载分配负载更均衡。
LVS 重点精讲 + 背诵记忆点（面试必背精简版）
一、基础概念LVSLinux Virtual ServerLinux 虚拟服务器作用四层负载均衡工作在传输层TCP/UDP开发者章文嵩国产开源负载均衡端口基于 IP 端口转发不解析应用层 HTTP 协议核心定位高性能、高并发、高可用集群调度二、核心架构组成必背三角色VS Virtual Server虚拟服务器LVS 负载均衡器接收客户端请求调度分发请求到后端真实主机RS Real Server真实业务服务器集群实际处理业务请求提供服务VIP Virtual IP虚拟 IP客户端统一访问入口对外暴露的访问地址访问流程客户端 → VIP (LVS) → 调度算法 → 分发到 RS → RS 响应三、LVS 三种工作模式重中之重必考1.NAT 模式网络地址转换原理请求、响应全部经过 LVSLVS 做 IP 地址转换流向客户端→LVS→RS→LVS→客户端特点RS 网关必须指向 LVS 内网 IP支持任意操作系统端口转发无限制瓶颈在 LVS流量大性能受限适用中小规模集群2.DR 直接路由模式生产最常用原理请求经过 LVS 调度响应数据直接由 RS 返回客户端不回 LVS流向客户端→LVS→RS→客户端特点所有机器同一局域网RS 配置 VIP 回环网卡抑制 ARP 广播响应不走 LVS性能最高、并发最强只能转发同端口服务适用大型高并发集群、网站后端3.TUN 隧道模式原理跨网段、跨公网IP 隧道封装数据包转发流向客户端→LVS→隧道封装→跨网络 RS→客户端特点RS 可跨机房、跨网段部署响应直回客户端性能较好主机需要支持 IP 隧道协议适用异地多机房集群三模式核心对比速记表格模式流量回 LVS性能网络要求生产使用率NAT请求 响应都回一般同网段少DR仅请求经过最高同局域网最高TUN仅请求经过较高可跨网段异地机房四、LVS 8 种调度算法背常用 5 种静态算法不看后端负载RR 轮询依次分发平均分配WRR 加权轮询权重高机器分到更多请求DH 目标地址哈希同一客户端 IP 固定访问同一 RSSH 源地址哈希源 IP 绑定固定 RS保持会话动态算法依据后端负载分配LC 最少连接分给当前连接数最少的 RSWLC 加权最少连接常用权重 连接数综合判断SED 最短期望延迟NQ 从不排队生产常用WRR、WLC、RR、SH五、LVS 核心优缺点优点四层转发转发效率极高消耗 CPU 极低稳定性强抗高并发、大流量支持 TCP/UDP 所有协议操作系统内核实现无应用层开销可配合 Keepalived 实现故障自动转移缺点四层负载无法识别 HTTP 协议不能做 URL、Cookie、会话内容转发不能处理 HTTPS 解密、不能做灰度、路由规则DR 模式对局域网环境依赖高六、LVS 四层 vs Nginx 七层面试高频对比层级LVS传输层四层IP 端口转发Nginx应用层七层解析 HTTP/HTTPS 协议性能LVS 远高于 Nginx大流量首选功能LVS只做调度转发功能简单Nginx反向代理、负载、缓存、限流、黑白名单、Rewrite、证书解密适用场景LVS入口高并发流量调度Nginx后端业务精细化转发、网关处理常规集群层级架构LVS (四层入口) → Nginx (七层网关) → 业务服务七、Keepalived LVS 高可用必背组合作用解决 LVS 单点故障架构主备 LVS主节点正常工作备节点监听心跳主节点宕机VIP 自动漂移到备节点自动接管服务核心能力心跳检测、故障切换、VIP 漂移、RS 健康检查八、极简背诵记忆口诀LVS 是四层负载均衡内核级转发高性能三模式NAT 全流量经过、DR 直回性能最强、TUN 跨机房常用算法轮询、加权轮询、最少连接、哈希四层只管端口 IP不懂 HTTP 细节搭配 Keepalived 实现主备高可用架构顺序LVS 入口调度 → Nginx 七层业务处理九、高频面试简答题DR 模式为什么性能最高请求经过 LVS 调度响应数据直接由真实服务器返回客户端不回流负载器减少转发压力吞吐能力最强。LVS 和 Nginx 负载区别LVS 四层基于 IP 端口转发性能高、功能少Nginx 七层解析应用协议功能丰富性能偏低。项目一般 LVS 做入口流量分发Nginx 做业务网关。LVS 三种模式网络区别NAT 所有流量经过 LVSDR 同一局域网、响应直回TUN 支持跨网段跨机房转发。加权轮询和加权最少连接区别加权轮询按固定权重分配加权最少连接根据后端实时连接负载分配负载更均衡。
