具体的client-server通信模型以及最为常用的通信模式

 实现虚拟网络服务的主要技术，指出IP负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。

在已有的IP负载均衡技术中：

1）有通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器，我们称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation）。

2）在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上，我们提出了通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling）

3）通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing）。

　　它们可以极大地提高系统的伸缩性。VS/NAT、VS/TUN和VS/DR技术是LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术。

第一种模式

VS/NAT技术（Virtual Server via Network Address Translation）

下面的这种nat模式的数据包传输模式不是很常用，因为存在两个弊端：

1、数据包大小传输有限制

2、网络服务的非对称性，具体的是用户的下载文件的速度的传输速度和上传的速度相差很大

3、数据包无论是从哪到哪都会走负载均衡服务器，导致了无用资源的浪费

 

 第二个模式：

VS/DR（Virtual Server via Direct Routing）

这个client-server-client数据包的传输模型才是用的最多的模型（弊端：由负载均衡服务器和realserver必须是在同一网段）

 

注意这个最为常用的通信的方式：其中的三个vip都是一样的，

 

在全中国的应用的实例：全国在杭州、北京等地有很多个数据中心（可以理解为我们所说的负载均衡服务器，）之后这个负载均衡服务器，他们的后面连接着很多的realserver（真实的服务器），具体的数据包的过程：见第二个图

图一：

 

图二：

 

 

a、b。。。代表的是数据中心（均衡服务器），里面的点代表的是客户端，周围的客户端都是向他们发出请求的，之后负载均衡服务器的做法是：见图三

 

 

 

图三：

其中右侧的那个长方形就是具体的负载均衡服务器，里面的横线代表的是一个个的realserver

具体realserver中的做法：见图四以及上面的解释

 图四

client向负载均衡服务器发送一个CIP_VIP形式的数据包，之后发到一个负载均衡服务器，被负载均衡服务器查看自己的VIP和发过来的封装成的数据包CIP_VIP去判断是否接收，。之后被具体的负载均衡服务器接收之后，就会均衡服务器中的DIP中记录的realserver中的所有的mac地址（具体的这些mac地址是之前负载均衡服务器和realserver相互交互的时候记录保存下来的mac地址）之后均衡服务器会将CIP_VIP这个从客户端收到的数据包包装一个含有realserver的mac地址的层，之后就会将这个再次的包装一层的数据包发给相应的mac地址的realserver服务器，之后的过程，之后realserver端直接根据收到的CIP_VIP   在内存中建立一个realserver里面存在的socket（这个可以在linux中使用netstat -natp）去查看现阶段的这台服务器建立的所有的scoket连接，其中由于从客户端收到了CIP_VIP 的请求，所以会建立一个CIP:PORT     VIP:PORT的socket连接，之后这个服务器端包装好想要返回给客户端的数据包之后，就会直接的去根据以前建立的CIP:PORT     VIP:PORT的socket连接，直接走自己身上有的PIP（public ip）直接的发送数据包到之前发送请求给这个realserver的客户端，这样的话就会避免了比如客户端下载东西对应的服务器上传东西，上传的速度就会大大的提升

具体的图中三个VIP是完全的一样的，只是realserver中的vip是不会暴露在公共下的，只是自己知道，用于到时候realserver收到的包装有mac层的数据包拆开之后，见到里面的CIP_VIP中的vip是自己内部的vip，这时这个realserver才会真正的一次收到客户端发过来的CIP_VIP数据包，----------终于完成了一次数据包的client---->server的传输，之后

返回的数据包一般直接是之前建立的CIP:PORT     VIP:PORT的socket连接，直接走自己身上有的PIP（public ip）直接的发送数据包到之前发送请求给这个realserver的客户端，这样的话数据包中的很多的IO限制就会解除掉了。

realserver要建立一个对外隐藏的vip,这样的话，整个网络中对外暴露的只有负载均衡服务器上的VIP，而 RealServer上的存在的VIP只有自己知道，不会去暴露给外界，这样的话，realserver端也就有VIP了。之后等待客户端发数据包给负载均衡服务器的时候，直接不用D_NAT转换了，直接可以发给相应的Realserver（真实服务器），

 

 

 

第三模式：

VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling）

又称隧道模式

也就是由负载均衡服务器到realserver之间的传输变成了：

　　　　负载均衡服务器将CIP_VIP这个包在外包一层DIP_RIP(这个是由负载均衡服务器到realserver的一个数据包)用这个去包装之前的那个CIP_VIP，直接走隧道到realserver

　　　　之后realserver返回客户端可以走隧道返回或者走pip---->一个运营商----->client

具体的负载均衡的实现见下节----LVS

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