1.实验环境配置

Lvs调度器有两块网卡一块仅主机和一块nat网卡，客户端nat模式，两台服务器为仅主机模式

2.集群和分布式简介

集群与分布式系统简介

集群 (Cluster)

集群是指将多台计算机(通常为同构的)通过高速网络连接起来，作为一个整体对外提供服务。

主要特点：

高可用性：当某个节点故障时，服务可以快速转移到其他节点
负载均衡：工作负载可以分配到多个节点上
可扩展性：可以通过增加节点来提升整体性能
共享存储：通常使用共享存储系统

常见集群类型：

高可用集群：确保服务持续可用(如数据库集群)
负载均衡集群：分散请求到多个节点(如Web服务器集群)
高性能计算集群：用于科学计算等需要大量计算资源的场景

分布式系统 (Distributed System)

分布式系统是由多台计算机通过网络连接，协同完成任务的系统，这些计算机可以位于不同地理位置。

主要特点：

资源共享：可以共享硬件、软件和数据
并发性：多个节点可以同时处理不同请求
透明性：用户无需知道具体由哪个节点提供服务
容错性：部分节点故障不影响整体系统运行
可扩展性：可以方便地增加节点

关键技术：

分布式计算：如MapReduce
分布式存储：如HDFS、分布式数据库
分布式通信：如RPC、消息队列
一致性协议：如Paxos、Raft

集群与分布式的区别

特性	集群	分布式系统
节点位置	通常在同一数据中心	可以跨地域分布
节点类型	通常同构	可以异构
通信延迟	低(局域网)	可能较高(广域网)
管理复杂度	相对简单	更复杂
典型应用场景	Web服务器、数据库集群	云计算平台、大型互联网服务

两者在实际应用中常常结合使用，例如分布式系统可能由多个集群组成。

3.lvs-nat模式数据逻辑

1.客户端发送访问请求，请求数据包中含有请求来源(cip)，访问目标地址(VIP)访问目标端口(9000port)
2.VS服务器接收到访问请求做DNAT把请求数据包中的目的地由VIP换成RS的RIP和相应端
3.RS1相应请求，发送响应数据包，包中的相应保温为数据来源(RIP1)响应目标(CIP)相应端口(9000port)
4.VS服务器接收到响应数据包，改变包中的数据来源(RIP1-->VIP),响应目标端口(9000-->80)5.VS服务器把修改过报文的响应数据包回传给客户端
6.Ivs的NAT模式接收和返回客户端数据包时都要经过lvs的调度机，所以vs的调度机容易阻塞

4.lvs-nat实验配置

首先利用事先编写的peizhi.sh 的shell脚本给四台主机配好ip

确保两台的http服务为开启状态

给两台http服务器的index编写内容，实际情况下两台服务器发布配置内容应该为一模一样，为方便后续实验验证，将两台服务区分开

将两台服务器的网关设置为调度服务器的vip 192.168.182.123

在lvs调度服务器上安装ipvsadm

首先将lvs调度服务器上开启ip转发功能

编写lvs调度策略

最后在客户机上访问http服务

修改策略再次验证一下

可以看见访问一次122 访问两次121

5.lvs的dr模式和nat模式的区别

LVS（Linux Virtual Server）的 NAT 模式 和 DR 模式 是两种最常用的负载均衡实现方式，它们在架构、性能、配置复杂度等方面有显著区别。以下是两者的核心对比：

1. 数据包转发原理

特性	NAT 模式	DR 模式（Direct Routing）
修改内容	修改请求和响应的 IP 地址/端口	仅修改请求的 MAC 地址
请求路径	客户端 → LVS → 真实服务器 → LVS → 客户端	客户端 → LVS → 真实服务器 → 客户端（直接返回）
响应路径	必须经过 LVS 调度器（SNAT）	真实服务器直接返回客户端（不经过 LVS）

2. 性能对比

特性	NAT 模式	DR 模式
吞吐量	较低（LVS 是瓶颈）	极高（仅处理入站请求）
延迟	较高（两次经过 LVS）	低（响应不经过 LVS）
适用场景	小规模集群、需要端口转换	高性能场景（如大型网站）

3. 网络配置要求

特性	NAT 模式	DR 模式
真实服务器（RS）网关	必须指向 LVS 调度器	可指向其他路由器
IP 转发	需启用 `net.ipv4.ip_forward=1`	不需要
IP 地址	RS 使用私有 IP，LVS 需要公网 IP	RS 和 LVS 需在同一局域网，且 RS 可隐藏

4. 配置复杂度

特性	NAT 模式	DR 模式
LVS 配置	简单（只需 DNAT/SNAT）	需配置 ARP 抑制和 MAC 重写
真实服务器配置	简单（改网关即可）	需绑定 VIP 到 lo 接口，并配置 ARP 规则
典型命令	`ipvsadm -A -t VIP:80 -s rripvsadm -a -t VIP:80 -r RIP:80 -m`	`ipvsadm -A -t VIP:80 -s rripvsadm -a -t VIP:80 -r RIP:80 -g`

5. 优缺点对比

NAT 模式

优点：
- 支持端口映射（VIP 和 RIP 端口可不同）。
- 真实服务器可隐藏在内网。
缺点：
- LVS 容易成为性能瓶颈。
- 需要维护连接状态（消耗内存）。

DR 模式

优点：
- 性能接近物理极限（响应直接由 RS 返回）。
- LVS 仅处理入站请求，吞吐量高。
缺点：
- 要求 RS 和 LVS 在同一局域网。
- 需配置 ARP 抑制，防止 IP 冲突。

6.lvs的dr实验配置

1.客户端发送数据帧给vs调度主机帧中内容为客户端IP+客户端的MAC+VIP+VIP的MAC
2.VS调度主机接收到数据帧后把帧中的VIP的MAC该为RS1的MAC，此时帧中的数据为客户端IP+客户端的MAC+VIP+RS1的MAC
3.RS1得到2中的数据包做出响应回传数据包，数据包中的内容为VIP+RS1的MAC+客户端IP+客户端IP的MAC

我们将server服务器的vip配置在回环接口上，lvs的vip添加在仅主机网卡上。在添加一台主机模拟路由器装置。

两台服务器以及lvs调度器的网关都为路由器相应的网段；两台服务器上配置回环接口vip将lvs调度器的vip添加到网卡上；

编写回环接口配置vip为192.168.182.200