lvs四层转发和nginx七层转发的区别
一、LVS（负载均衡器）
1.1 LVS 简介
LVS，英文全称Linux Virtual Server，Linux虚拟服务器，是一个虚拟服务器集群。使用LVS技术要达到的目标是利用Linux操作系统和LVS集群软件实现一个高可用、高性能、低成本的服务器应用集群；利用LVS技术实现高可用、可伸缩的网络服务，如www服务、cache服务、DNS服务、FTP服务mail服务等。
1.2 LVS实现负载均衡原理
LVS 的 IP 负载均衡技术是通过 IPVS 模块来实现的，IPVS 是 LVS集群系统的核心软件，它的主要作用是：安装在 Director Server 上，同时在 Director Server上虚拟出一个IP 地址，用户必须通过这个虚拟的 IP 地址访问服务器。这个虚拟 IP 一般称为 LVS 的VIP，即 Virtual IP。访问的请求首先经过 VIP 到达负载调度器，然后由负载调度器从Real Server 列表中选取一个服务节点响应用户的请求。
Director Server: 调度服务器，将负载分发到RealServer的服务器上
Real Server: 真实服务器，真正提供应用服务的服务器
VIP: 虚拟IP地址，公布给用户访问的IP地址。比如：www.eti.org 域名就要解析到vip上提供服务
RIP: 真实IP地址，集群节点上使用的IP地址
DIP:Director连接到RealServer的IP地址（Director用于连接内外网络的IP地址，物理网卡上的IP地址。是负载均衡器上的IP）
CIP: 客户端IP
1.3 LVS 三种工作模式
1）NAT
NAT 原理：基于DNAT（目标地址转换）和SNAT(源地址转换)
①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP(客户端IP),后面统称为CIP，目标地址为VIP(负载均衡器前端地址，后面统称为VIP)。
②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将客户端请求报文的目标地址改为了后端服务器的RIP地址并将报文根据算法发送出去。
③.报文送到Real Server后，由于报文的目标地址是自己，所以会响应该请求，并将响应报文返还给LVS。
④.然后lvs将此报文的源地址修改为本机并发送给客户端。
优点：
集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。
缺点：
扩展性有限。**当服务器节点（普通PC服务器）增长过多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器。**当服务器节点过多时，大量的数据包都交汇在负载均衡器那，速度就会变慢！
2）DR（是LVS的默认模式，应用最为广泛）
DR 原理：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。而真实服务器响应后的处理结果直接返回给客户端用户。
3）TUN
TUN 模式原理：在原请求IP报文之外新加一个IP首部
①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP。
②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将在客户端请求报文的首部再封装一层IP报文,将源地址改为DIP，目标地址改为RIP,并将此包发送给RS。
③.RS收到请求报文后，会首先拆开第一层封装,然后发现里面还有一层IP首部的目标地址是自己lo接口上的VIP，所以会处理次请求报文，并将响应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。
二、四层七层对比
| 四层负载均衡 | 七层负载均衡(通常七层支持四层) | |
|---|---|---|
| 技术原理 | ip+tcp（端口） | URL应用层（也称内容交换） |
| 典型代表 | LVS、F5等 | Nginx、Haproxy，MySQL Proxy等 |
| 优缺点 | 不能满足特定的需求，比如动静分离，缓存自定义等但是配置简单，效率也很高。 | 对负载均衡设备要求很高，处理七层能力一般低于四层模式的部署方式，但有点比较智能化，比如动静分离，根据不同请求定义图片，缓存，可以对客户端请求和服务器的相应进行自定义修改，极大提升了应用系统在网络层的灵活性 |
| 案例(工作原理） | 接受客户的syn请求，通过上述方式选择后端指定服务器，并对报文中目标ip地址进行修改，改为后端服务器ip，tcp连接是直接建立，而负载均衡类似路由器作用 | 如果要根据真正的应用层内容在选择服务器，则先代理最终服务器和客户端建立连接（三次握手）后，才可能接受到客户端发送的真正应用层内容报文，然后根据该报文中特定字段，加上负载均衡设备的服务器选择方式，决定最终选择的内部服务器。此时充当了代理服务器。 |
四层七层选择
1、 根据需求使用，七层可以提高流量智能化，但配置复杂化
2、 追求安全性，或者性能
3、 考虑灵活性和扩展性
LVS
1、抗负载能力强、性能高，能达到 F5 硬件的 60%；对内存和 cpu 资源消耗比较低
2、工作在网络4层，通过 vrrp 协议转发（仅作分发之用），具体的流量由 linux 内核处理，因此没有流量的产生。
2、稳定性、可靠性好，自身有完美的热备方案；（如：LVS + Keepalived）
3、应用范围比较广，工作在四层，所以不用考虑要处理的具体应用，可以对所有应用做负载均衡；
4、不支持正则处理，不能做动静分离。
5、支持负载均衡算法：rr（轮循）、wrr（带权轮循）、lc（最小连接）、wlc（权重最小连接）
6、配置复杂，对网络依赖比较大，稳定性很高。
Ngnix
1、工作在网络的7层之上，可以针对 http 应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构；
2、Nginx 对网络的依赖比较小，理论上能 ping 通就就能进行负载功能；
3、Nginx 安装和配置比较简单，测试起来比较方便；
4、也可以承担高的负载压力且稳定，一般能支撑超过1万次的并发；
5、Nginx 仅能支持http、https 和 Email 协议，这样就在适用范围较小；
6、支持负载均衡算法：Round-robin（轮循）、Weight-round-robin（带权轮循）、Ip-hash（Ip哈希）；
7、Nginx 还能做 Web 服务器即Cache功能；
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