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微服务：从设计到部署——三、进程间通信

本书主要介绍如何使用微服务架构构建应用程序，这是本书的第三章。第一章介绍了微服务架构模式，将其与单体架构模式进行对比，并讨论了使用微服务的优点与缺点。第二章描述了应用程序客户端通过扮演中间人角色的 API 网关与微服务进行通信。在本章中，我们来了解一下系统中的服务是如何相互通信的。第四章将详细探讨服务发现方面的内容。 3.1、简介 在单体应用程序中，组件可通过语言级方法或者函数相互调用。相比之下，基于微服务的应用程序是一个运行在多台机器上的分布式系统。通常，每个服务实例都是一个进程。 因此，如图 3-1 所示，服务必须使用进程间通信（IPC）机制进行交互。 稍后我们将了解到多种 IPC 技术，但在此之前，我们先来探讨一下涉及到的各种设计问题。 3.2、交互方式 当为服务选择一种 IPC 机制时，首先需要考虑服务如何交互。有许多种客户端 — 服务交互方式。可以从两个维度对它们进行分类。第一个维度是交互方式是一对一还是一对多： 一对一 — 每个客户端请求都由一个服务实例处理。 一对多 — 每个请求由多个服务实例处理。 第二个维度是交互是同步的还是异步的： 同步 — 客户端要求服务及时响应，在等待过程中可能会发生阻塞。 异步 — 客户端在等待响应时不会发生阻塞，但响应（如果有）不一定立即返回。 下表展示了各种交互方式。 – 一对一 一对多 同步 请求/响应 – 异步 通知 发布/订阅 异步 请求/异步响应 发布/异步响应 表 3-1、进程间通信方式 一对一交互分为以下列举的类型，包括同步（请求/响应）与异步（通知与请求/异步响应）： 请求/响应客户端向服务发出请求并等待响应。客户端要求响应及时到达。在基于线程的应用程序中，发出请求的线程可能在等待时发生阻塞。 通知（又称为单向请求）客户端向服务发送请求，但不要求响应。 请求/异步响应客户端向服务发送请求，服务异步响应。客户端在等待时不发生阻止，适用于假设响应可能不会立即到达的场景。 一对多交互可分为以下列举的类型，它们都是异步的： 发布/订阅客户端发布通知消息，由零个或多个感兴趣的服务消费。 发布/异步响应 客户端发布请求消息，之后等待一定时间来接收消费者的响应。 通常，每个服务都组合着使用这些交互方式。对一些服务而言，单一的 IPC 机制就足够了，但其他服务可能需要组合多个 IPC 机制。 图 3-2 显示了当用户请求打车时，打车应用中的服务可能会发生交互。 服务使用了通知、请求/响应和发布/订阅组合。例如，乘客的智能手机向 Trip Management 微服务发送一条通知以请求一辆车。Trip Management 服务通过使用请求/响应来调用 Passenger Management 服务以验证乘客的帐户是否可用。之后，Trip Management 服务创建路线，并使用发布/订阅通知其他服务，包括用于定位可用司机的 Dispatcher。 现在我们来看一下交互方式，我们先来看看如何定义 API。 3.3、定义 API 服务 API 是服务与客户端之间的契约。无论您选择何种 IPC 机制，使用接口定义语言（interface definition language，IDL）来严格定义服务 API 都是非常有必要的。有论据证明使用 API 优先法定义服务更加合理。在对需要实现的服务的 API 定义进行迭代之后，您可以通过编写接口定义并与客户端开发人员进行审阅来开始开发服务。这样设计可以增加您成功的机率，以构建出符合客户端需求的服务。 正如您将会在后面看到，定义 API 的方式取决于您使用何种 IPC […]

微服务：从设计到部署——二、使用 API 网关

本书的七个章节是关于如何设计、构建和部署微服务。第一章介绍了微服务架构模式。它阐述了使用微服务的优点与缺点，以及尽管如此，微服务通常是复杂应用的理想选择。该系列的第二章将探讨使用 API 网关构建微服务。 当您选择将应用程序构建成为一组微服务时，您需要决定应用程序客户端将如何与微服务进行交互。单体应用程序只有一组端点（endpoint），通常使用复制（replicated）结合负载均衡来分配流量。 然而，在微服务架构中，每个微服务都暴露一组通常比较细颗粒的端点。在本文中，我们将研究如何改进客户端通信，并提出一个使用 API 网关的方案。 2.1、简介 我们假设您正在为一个购物应用开发一个原生移动客户端。您可能需要实现一个产品详细信息页面，用于展示给定商品的信息。 例如，图 2-1 展示了在 Amazon 的 Android 移动应用中滚动产品信息时所看到的内容。 这是一个智能手机应用，产品详细信息页面展示了许多信息。不仅有基本的产品信息，如名称、描述和价格，页面还展示了： 购物车中的物品数量 订单历史 客户评价 低库存警告 配送选项 各种推荐，包括了购买此产品的客户购买的其他产品 选择性购买选项 在使用单体应用架构的情况下，移动客户端通过对应用程序进行单个 REST 调用来检索此数据，例如：

负载均衡器将请求路由到几个相同应用程序实例中的其中一个。之后，应用程序查询各个数据库表并返回响应给客户端。相比之下，当使用微服务架构时，产品详细页面上展示的数据来自多个微服务。以下是一些微服务，可能拥有给定产品页面展示的数据： 订单服务 — 订单历史 目录（catalog）服务 — 基本的产品信息，如产品名称、图片和价格 评价服务 — 客户评价 库存服务 — 低库存警告 配送服务 — 配送选项、期限和费用，由配送方的 API 单独提供 推荐服务 — 推荐类目 我们需要决定移动客户端如何访问这些服务。让我们来看看有哪些方法。 2.2、客户端与微服务直接通信 理论上，客户端可以直接向每个微服务发送请求。每个微服务都有一个公开的端点：

该 URL 将映射到用于跨可用实例分发请求的微服务负载均衡器。为了检索特定的产品页面信息，移动客户端将向上述的每个微服务发送请求。 不幸的是，这种方式存在着挑战与限制。第一个问题是客户端的需求与每个微服务暴露的细粒度的 API 不匹配。在此示例中，客户端需要进行七次单独请求。如果在更加复杂的应用中，它可能需要做更多的工作。例如，Amazon 展示了在产品页面渲染中如何牵涉到数百个微服务。虽然客户端可以通过 LAN 发送许多请求，但在公共互联网下效率低下，在移动网络必然是不切实际。 客户端直接调用微服务存在的另一个问题是有些可能使用了非 web 友好协议。一个服务可能使用了 Thrift 二进制 RPC，而另一个则可能使用 AMQP 消息协议。这两个协议无论是对浏览器还是防火墙都是不友好的，最好是在内部使用。应用程序在防火墙之外应该使用 HTTP 或者 WebSocket 之类的协议。 这种方法的另一个缺点是它难以重构微服务。随着时间推移，我们可能会想改变系统划分服务。例如，我们可能会合并两个服务或者将服务拆分为两个或者多个。然而，如果客户端直接与服务进行通信，实施这类的重构将变得非常困难。 由于存在这些问题，很少有客户端直接与微服务进行通信。 2.3、使用 API 网关 通常更好的方法是使用 API 网关。API 网关是一个服务器，是系统的单入口点。它类似于面向对象设计模式中的门面（Facade）模式。API 网关封装了内部系统架构，并针对每个客户端提供一个定制 API。它还可用于认证、监控、负载均衡、缓存和静态响应处理。 图 2-3 展示了 API 通常如何整合架构 API 网关负责请求路由、组合和协议转换。所有的客户端请求首先要通过 API 网关，之后请求被路由到适当的服务。API […]

微服务：从设计到部署——一、微服务简介

如今微服务倍受关注：文章、博客、社交媒体讨论和会议演讲。微服务正在迅速朝着加德纳技术成熟度曲线（Gartner Hype cycle）的高峰前进。与此同时，也有持怀疑态度的软件社区人员认为微服务没什么新鲜可言。反对者声称它的思想只是面向服务架构（SOA）的重塑。然而，无论是炒作还是怀疑，不可否认，微服务架构模式具有非常明显的优势 — 特别是在实施敏捷开发和复杂的企业应用交付方面。 本书的七个章节主要介绍如何设计、构建和部署微服务，这是本书的第一章。在此章节中，您将了解到微服务的由来和与传统单体应用模式的对比。这本电子书描述了许多关于微服务架构方面的内容。无论是在项目意义还是实施方面，您都能了解到微服务架构模式的优点与缺点。 我们先来看看为什么要考虑使用微服务。 1.1、构建单体应用 我们假设，您开始开发一个打车应用，打算与 Uber 和 Hailo 竞争。经过初步交流和需求收集，您开始手动或者使用类似 Rails、Spring Boot、Play 或者 Maven 等平台来生成一个新项目。 该新应用有一个模块化的六边形架构，如图 1-1 所示： 该应用的核心是由模块实现的业务逻辑，它定义了服务、领域对象和事件。围绕核心的是与外部世界接口对接的适配器。适配器示例包括数据库访问组件、生产和消费消息的消息组件和暴露了 API 或实现了一个 UI 的 web 组件。 尽管有一个逻辑模块化架构，但应用程序被作为一个单体进行打包和部署。实际格式取决于应用程序的语言和框架。例如，许多 Java 应用程序被打包成 WAR 文件部署在如 Tomcat 或者 Jetty 之类的应用服务器上。其他 Java 应用程序被打包成自包含（self-contained）的可执行 JAR。类似地，Rails 和 Node.js 应用程序被打包为有目录层次的结构。 以这种风格编写的应用是很常见的。他们很容易开发，因为我们的 IDE 和其他工具就是专注于构建单体应用。这些应用程序也很容易测试，您可以通过简单地启动并使用如 Selenium 测试包来测试 UI 以轻松地实现端到端（end-to-end）测试。单体应用同样易于部署，你只需拷贝打包好的应用程序到服务器上。您还可以通过运行多个副本和结合负载均衡器来扩展应用。在项目的早期阶段，它可以良好运作。 1.2、走向单体地狱 不幸的是，这种简单的方法有很大的局限性。成功的应用有一个趋势，随着时间推移而变得越来越臃肿。您的开发团队在每个冲刺阶段都要实现更多的用户需求，这意味着需要添加许多行代码。几年之后，小而简单的应用将会逐渐成长成一个庞大的单体。为了给出一个极端示例，我最近和一位开发者做了交谈，他正在编写一个工具，该工具用于从他们的数百万行代码（lines of code，LOC）应用中分析出数千个 JAR 之间的依赖。我相信这是大量开发者在多年齐心协力下创造出了这样的野兽。 一旦您的应用程序成为了一个庞大、复杂的单体，您的开发组织可能会陷入了一个痛苦的境地，敏捷开发和交付的任何一次尝试都将原地徘徊。一个主要问题是应用程序实在非常复杂，其对于任何一个开发人员来说显得过于庞大，这是可以理解的。最终，正确修复 bug 和实现新功能变得非常困难而耗时。此外，这种趋势就像是往下的螺旋。如果基本代码都令人难以理解，那么改变也不会变得正确，您最终得到的将是一个巨大且不可思议的大泥球。 应用程序的规模也将减缓发展。应用程序越大，启动时间越长。我调查过开发者们的单体应用的大小和性能，一些报告的启动时间为 12 分钟。我也听说过应用程序启动需要 40 分钟以上的怪事。如果开发人员经常要重启应用服务器，那么很大一部分时间都是在等待中度过，他们的生产力将受到限制。 另一个大问题是，复杂的单体应用本身就是持续部署的障碍。如今，SaaS 应用发展到了可以每天多次将变更推送到生产环境。这对于复杂的单体来说非常困难，因为您需要重新部署整个应用程序才能更新其中任何一部分。联想到我之前提到的漫长启动时间，这也不会是什么好事。此外，因变更所产生的影响通常不是很明确，您很可能需要做大量的手工测试。因此，持续部署是不可能做到的。 当不同模块存在资源需求冲突时，单体应用可能难以扩展。例如，一个模块可能会执行 CPU 密集型图像处理逻辑，理想情况下是部署在 Amazon EC2 Compute Optimized 实例中。另一个模块可能是一个内存数据库，最适合部署到 EC2 Memory-optimized 实例。然而，由于这些模块被部署在一起，您必须在硬件选择上做出妥协。 单体应用的另一个问题是可靠性。因为所有模块都运行在同一进程中。任何模块的一个 bug，比如内存泄漏，可能会拖垮整个进程。此外，由于应用程序的所有实例都是相同的，该错误将影响到整个应用的可用性。 最后但同样重要，单体应用使得采用新框架和语言变得非常困难。例如，我们假设您有 200 万行代码使用了 XYZ 框架编写。如果使用较新的 ABC 框架来重写整个应用，这将非常昂贵（在时间和成本方面），即使框架非常好。因此，这对于采用新技术是一个非常大的障碍。在项目开始时，您无论选择何种新技术都会感到困扰。 总结一下：您有一个成功的关键业务应用程序，它已经发展成为一个只有少数开发人员（如果有的话）能够理解的巨大单体。它使用了过时、非生产性技术编写，这使得招聘优秀开发人员变得非常困难。应用程序变得难以扩展，不可靠。因此敏捷开发和应用交付是不可能的。 那么您能做些什么呢？ 1.3、微服务 — […]

SOA（面向服务的架构）

面向服务的架构（SOA）是一个组件模型，它将应用程序的不同功能单元（称为服务）进行拆分，并通过这些服务之间定义良好的接口和契约联系起来。接口是采用中立的方式进行定义的，它应该独立于实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言。这使得构建在各种各样的系统中的服务可以以一种统一和通用的方式进行交互。 面向服务架构，它可以根据需求通过网络对松散耦合的粗粒度应用组件进行分布式部署、组合和使用。服务层是SOA的基础，可以直接被应用调用，从而有效控制系统中与软件代理交互的人为依赖性。 SOA是一种粗粒度、松耦合服务架构，服务之间通过简单、精确定义接口进行通讯，不涉及底层编程接口和通讯模型。SOA可以看作是B/S模型、XML（标准通用标记语言的子集）/Web Service技术之后的自然延伸。 SOA将能够帮助软件工程师们站在一个新的高度理解企业级架构中的各种组件的开发、部署形式，它将帮助企业系统架构者以更迅速、更可靠、更具重用性架构整个业务系统。较之以往，以SOA架构的系统能够更加从容地面对业务的急剧变化。 Soa系统是一种企业通用性架构。 from:https://baike.baidu.com/item/SOA/2140650?fr=aladdin

CSS实现两端对齐效果

两端对齐，从概念上来说，其实不难理解。如果不明白什么叫两端对齐，可以玩玩word等办公软件。 下面谈谈如何实现文本的两端对齐。我所知道的大概有以下几种方法 text-align w3school指出，text-align用于设置块级元素内文本的水平对齐方式。如果想使inline元素或inline-block元素居中对齐，可以使用text-align: center方法，对于block元素无法使用text-align实现居中对齐。如果想让block元素居中对齐，可以使用margin: auto方法。 text-align属性下有一个justify值可以设置元素的两端对齐。但是text-align: justify属性有一些不足之处： 在单行文本下，无法实现两端对齐效果。 在多行文本下，无法实现最后一行文本的两端对齐效果。 单行文本

对于多行文本而言，如下图，按照我们的理解应该如右图显示，可是在设置text-align: justify之后，会按照左图显示。无法是西安最后一行文本的两端对齐效果。 解决方法 如果要真正的实现两端对齐效果，可以用以下方法解决。

如果感觉最后多了空行，可以为元素设置一个高度，并且设置overflow: hidden隐藏掉即可。 justify-content CSS3新增的flex布局下，有一个justify-content属性，此属性可以控制伸缩项目的水平对齐方式。其中有两个值，可以实现两端对齐。但是justify-content存在兼容性问题，IE10以上，FF，Chrome都支持。而所有浏览器都支持text-align属性

justify-content: space-around; justify-content: space-between text-justify 还有一个text-justify属性，这个属性估计很少人会使用到，因为只有IE浏览器和FF55以上的浏览器才支持。因为兼容性实在不好，就不说了..   from:https://www.cnblogs.com/unclekeith/p/7073536.html

XMPP

全称:可扩展通讯和表示协议 简介:可扩展通讯和表示协议 (XMPP) 可用于服务类实时通讯、表示和需求响应服务中的XML数据元流式传输。XMPP以Jabber协议为基础，而Jabber是即时通讯中常用的开放式协议。XMPP is the IETF’s formalization of the base XML streaming protocols for instant messaging and presence developed within the Jabber open-source community in 1999 XMPP（可扩展消息处理现场协议）是基于可扩展标记语言（XML）的协议，它用于即时消息（IM）以及在线现场探测。它在促进服务器之间的准即时操作。这个协议可能最终允许因特网用户向因特网上的其他任何人发送即时消息，即使其操作系统和浏览器不同。 XMPP的前身是Jabber，一个开源形式组织产生的网络即时通信协议。XMPP目前被IETF国际标准组织完成了标准化工作。标准化的核心结果分为两部分； 核心的XML流传输协议 基于XMLFreeEIM流传输的即时通讯扩展应用 XMPP的核心XML流传输协议的定义使得XMPP能够在一个比以往网络通信协议更规范的平台上。借助于XML易于解析和阅读的特性，使得XMPP的协议能够非常漂亮。 XMPP的即时通讯扩展应用部分是根据IETF在这之前对即时通讯的一个抽象定义的，与其他业已得到广泛使用的即时通讯协议，诸如AIM，QQ等有功能完整，完善等先进性。 XMPP的扩展协议Jingle使得其支持语音和视频。 XMPP的官方文档是RFC 3920. from:https://baike.baidu.com/item/XMPP/3430617?fr=aladdin

使用NGINX+Openresty实现WAF功能

使用NGINX+Openresty实现WAF功能 一、了解WAF 1.1 什么是WAF Web应用防护系统（也称：网站应用级入侵防御系统 。英文：Web Application Firewall，简称： WAF）。利用国际上公认的一种说法：Web应用 防火墙 是通过执行一系列针对HTTP/HTTPS的 安全策略 来专门为Web应用提供保护的一款产品。 1.2 WAF的功能 支持IP白名单和黑名单功能，直接将黑名单的IP访问拒绝。 支持URL白名单，将不需要过滤的URL进行定义。 支持User-Agent的过滤，匹配自定义规则中的条目，然后进行处理（返回403）。 支持CC攻击防护，单个URL指定时间的访问次数，超过设定值，直接返回403。 支持Cookie过滤，匹配自定义规则中的条目，然后进行处理（返回403）。 支持URL过滤，匹配自定义规则中的条目，如果用户请求的URL包含这些，返回403。 支持URL参数过滤，原理同上。 支持日志记录，将所有拒绝的操作，记录到日志中去 1.3 WAF的特点 异常检测协议 Web应用防火墙会对HTTP的请求进行异常检测，拒绝不符合HTTP标准的请求。并且，它也可以只允许HTTP协议的部分选项通过，从而减少攻击的影响范围。甚至，一些Web应用防火墙还可以严格限定HTTP协议中那些过于松散或未被完全制定的选项。 增强的输入验证 增强输入验证，可以有效防止网页篡改、信息泄露、木马植入等恶意网络入侵行为。从而减小Web服务器被攻击的可能性。 及时补丁 修补Web安全漏洞，是Web应用开发者最头痛的问题，没人会知道下一秒有什么样的漏洞出现，会为Web应用带来什么样的危害。WAF可以为我们做这项工作了——只要有全面的漏洞信息WAF能在不到一个小时的时间内屏蔽掉这个漏洞。当然，这种屏蔽掉漏洞的方式不是非常完美的，并且没有安装对应的补丁本身就是一种安全威胁，但我们在没有选择的情况下，任何保护措施都比没有保护措施更好。 基于规则的保护和基于异常的保护 基于规则的保护可以提供各种Web应用的安全规则，WAF生产商会维护这个规则库，并时时为其更新。用户可以按照这些规则对应用进行全方面检测。还有的产品可以基于合法应用数据建立模型，并以此为依据判断应用数据的异常。但这需要对用户企业的应用具有十分透彻的了解才可能做到，可现实中这是十分困难的一件事情。 状态管理 WAF能够判断用户是否是第一次访问并且将请求重定向到默认登录页面并且记录事件。通过检测用户的整个操作行为我们可以更容易识别攻击。状态管理模式还能检测出异常事件（比如登陆失败），并且在达到极限值时进行处理。这对暴力攻击的识别和响应是十分有利的。 其他防护技术 WAF还有一些安全增强的功能，可以用来解决WEB程序员过分信任输入数据带来的问题。比如：隐藏表单域保护、抗入侵规避技术、响应监视和信息泄露保护。 1.3WAF与网络防火墙的区别 网络防火墙作为访问控制设备，主要工作在OSI模型三、四层，基于IP报文进行检测。只是对端口做限制，对TCP协议做封堵。其产品设计无需理解HTTP会话，也就决定了无法理解Web应用程序语言如HTML、SQL语言。因此，它不可能对HTTP通讯进行输入验证或攻击规则分析。针对Web网站的恶意攻击绝大部分都将封装为HTTP请求，从80或443端口顺利通过防火墙检测。 一些定位比较综合、提供丰富功能的防火墙，也具备一定程度的应用层防御能力，如能根据TCP会话异常性及攻击特征阻止网络层的攻击，通过IP分拆和组合也能判断是否有攻击隐藏在多个数据包中，但从根本上说他仍然无法理解HTTP会话，难以应对如SQL注入、跨站脚本、cookie窃取、网页篡改等应用层攻击。 web应用防火墙能在应用层理解分析HTTP会话，因此能有效的防止各类应用层攻击，同时他向下兼容，具备网络防火墙的功能。 二、使用nginx配置简单实现403和404 2.1 小试身手之rerurn 403 修改nginx配置文件在server中加入以下内容 set $block_user_agent 0; if ($http_user_agent ~ "Wget|AgentBench"){ # 注意if 和(之间要有空格，否则会报错 set $block_user_agent 1; } if ($block_user_agent = 1){ return 403; } 通过其他机器去wget，结果如下 [root@mini1 ~]# wget http://192.168.3.140 --2017-05-05 14:14:53-- http://192.168.3.140/ Connecting to 192.168.3.140:80… connected. HTTP request sent, awaiting response… 403 Forbidden 2017-05-05 14:14:53 […]

LVS负载均衡（LVS简介、三种工作模式、十种调度算法）

一、LVS简介 LVS（Linux Virtual Server）即Linux虚拟服务器，是由章文嵩博士主导的开源负载均衡项目，目前LVS已经被集成到Linux内核模块中。该项目在Linux内核中实现了基于IP的数据请求负载均衡调度方案，其体系结构如图1所示，终端互联网用户从外部访问公司的外部负载均衡服务器，终端用户的Web请求会发送给LVS调度器，调度器根据自己预设的算法决定将该请求发送给后端的某台Web服务器，比如，轮询算法可以将外部的请求平均分发给后端的所有服务器，终端用户访问LVS调度器虽然会被转发到后端真实的服务器，但如果真实服务器连接的是相同的存储，提供的服务也是相同的服务，最终用户不管是访问哪台真实服务器，得到的服务内容都是一样的，整个集群对用户而言都是透明的。最后根据LVS工作模式的不同，真实服务器会选择不同的方式将用户需要的数据发送到终端用户，LVS工作模式分为NAT模式、TUN模式、以及DR模式。 二、三种工作模式的解析。 1、基于NAT的LVS模式负载均衡 NAT（Network Address Translation）即网络地址转换，其作用是通过数据报头的修改，使得位于企业内部的私有IP地址可以访问外网，以及外部用用户可以访问位于公司内部的私有IP主机。VS/NAT工作模式拓扑结构如图2所示，LVS负载调度器可以使用两块网卡配置不同的IP地址，eth0设置为私钥IP与内部网络通过交换设备相互连接，eth1设备为外网IP与外部网络联通。 第一步，用户通过互联网DNS服务器解析到公司负载均衡设备上面的外网地址，相对于真实服务器而言，LVS外网IP又称VIP（Virtual IP Address），用户通过访问VIP，即可连接后端的真实服务器（Real Server），而这一切对用户而言都是透明的，用户以为自己访问的就是真实服务器，但他并不知道自己访问的VIP仅仅是一个调度器，也不清楚后端的真实服务器到底在哪里、有多少真实服务器。 第二步，用户将请求发送至124.126.147.168，此时LVS将根据预设的算法选择后端的一台真实服务器（192.168.0.1~192.168.0.3），将数据请求包转发给真实服务器，并且在转发之前LVS会修改数据包中的目标地址以及目标端口，目标地址与目标端口将被修改为选出的真实服务器IP地址以及相应的端口。 第三步，真实的服务器将响应数据包返回给LVS调度器，调度器在得到响应的数据包后会将源地址和源端口修改为VIP及调度器相应的端口，修改完成后，由调度器将响应数据包发送回终端用户，另外，由于LVS调度器有一个连接Hash表，该表中会记录连接请求及转发信息，当同一个连接的下一个数据包发送给调度器时，从该Hash表中可以直接找到之前的连接记录，并根据记录信息选出相同的真实服务器及端口信息。 2、基于TUN的LVS负载均衡 在LVS（NAT）模式的集群环境中，由于所有的数据请求及响应的数据包都需要经过LVS调度器转发，如果后端服务器的数量大于10台，则调度器就会成为整个集群环境的瓶颈。我们知道，数据请求包往往远小于响应数据包的大小。因为响应数据包中包含有客户需要的具体数据，所以LVS（TUN）的思路就是将请求与响应数据分离，让调度器仅处理数据请求，而让真实服务器响应数据包直接返回给客户端。VS/TUN工作模式拓扑结构如图3所示。其中，IP隧道（IP tunning）是一种数据包封装技术，它可以将原始数据包封装并添加新的包头（内容包括新的源地址及端口、目标地址及端口），从而实现将一个目标为调度器的VIP地址的数据包封装，通过隧道转发给后端的真实服务器（Real Server），通过将客户端发往调度器的原始数据包封装，并在其基础上添加新的数据包头（修改目标地址为调度器选择出来的真实服务器的IP地址及对应端口），LVS（TUN）模式要求真实服务器可以直接与外部网络连接，真实服务器在收到请求数据包后直接给客户端主机响应数据。 3、基于DR的LVS负载均衡 在LVS（TUN）模式下，由于需要在LVS调度器与真实服务器之间创建隧道连接，这同样会增加服务器的负担。与LVS（TUN）类似，DR模式也叫直接路由模式，其体系结构如图4所示，该模式中LVS依然仅承担数据的入站请求以及根据算法选出合理的真实服务器，最终由后端真实服务器负责将响应数据包发送返回给客户端。与隧道模式不同的是，直接路由模式（DR模式）要求调度器与后端服务器必须在同一个局域网内，VIP地址需要在调度器与后端所有的服务器间共享，因为最终的真实服务器给客户端回应数据包时需要设置源IP为VIP地址，目标IP为客户端IP，这样客户端访问的是调度器的VIP地址，回应的源地址也依然是该VIP地址（真实服务器上的VIP），客户端是感觉不到后端服务器存在的。由于多台计算机都设置了同样一个VIP地址，所以在直接路由模式中要求调度器的VIP地址是对外可见的，客户端需要将请求数据包发送到调度器主机，而所有的真实服务器的VIP地址必须配置在Non-ARP的网络设备上，也就是该网络设备并不会向外广播自己的MAC及对应的IP地址，真实服务器的VIP对外界是不可见的，但真实服务器却可以接受目标地址VIP的网络请求，并在回应数据包时将源地址设置为该VIP地址。调度器根据算法在选出真实服务器后，在不修改数据报文的情况下，将数据帧的MAC地址修改为选出的真实服务器的MAC地址，通过交换机将该数据帧发给真实服务器。整个过程中，真实服务器的VIP不需要对外界可见。 三、LVS负载均衡调度算法 根据前面的介绍，我们了解了LVS的三种工作模式，但不管实际环境中采用的是哪种模式，调度算法进行调度的策略与算法都是LVS的核心技术，LVS在内核中主要实现了一下十种调度算法。 1.轮询调度 轮询调度（Round Robin 简称’RR’）算法就是按依次循环的方式将请求调度到不同的服务器上，该算法最大的特点就是实现简单。轮询算法假设所有的服务器处理请求的能力都一样的，调度器会将所有的请求平均分配给每个真实服务器。 2.加权轮询调度 加权轮询（Weight Round Robin 简称’WRR’）算法主要是对轮询算法的一种优化与补充，LVS会考虑每台服务器的性能，并给每台服务器添加一个权值，如果服务器A的权值为1，服务器B的权值为2，则调度器调度到服务器B的请求会是服务器A的两倍。权值越高的服务器，处理的请求越多。 3.最小连接调度 最小连接调度（Least Connections 简称’LC’）算法是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器。最小连接调度是一种动态的调度算法，它通过服务器当前活跃的连接数来估计服务器的情况。调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目，当一个请求被调度到某台服务器，其连接数加1；当连接中断或者超时，其连接数减1。 （集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用最小连接调度算法可以比较好地均衡负载。) 4.加权最小连接调度 加权最少连接（Weight Least Connections 简称’WLC’）算法是最小连接调度的超集，各个服务器相应的权值表示其处理性能。服务器的缺省权值为1，系统管理员可以动态地设置服务器的权值。加权最小连接调度在调度新连接时尽可能使服务器的已建立连接数和其权值成比例。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。 5.基于局部的最少连接 基于局部的最少连接调度（Locality-Based Least Connections 简称’LBLC’）算法是针对请求报文的目标IP地址的 负载均衡调度，目前主要用于Cache集群系统，因为在Cache集群客户请求报文的目标IP地址是变化的。这里假设任何后端服务器都可以处理任一请求，算法的设计目标是在服务器的负载基本平衡情况下，将相同目标IP地址的请求调度到同一台服务器，来提高各台服务器的访问局部性和Cache命中率，从而提升整个集群系统的处理能力。LBLC调度算法先根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载，则使用’最少连接’的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到服务器。 6.带复制的基于局部性的最少连接 带复制的基于局部性的最少连接（Locality-Based Least Connections with Replication  简称’LBLCR’）算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统，它与LBLC算法不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。按’最小连接’原则从该服务器组中选出一一台服务器，若服务器没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器超载，则按’最小连接’原则从整个集群中选出一台服务器，将该服务器加入到这个服务器组中，将请求发送到该服务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改，将最忙的服务器从服务器组中删除，以降低复制的程度。 7.目标地址散列调度 目标地址散列调度（Destination Hashing 简称’DH’）算法先根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且并未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。 8.源地址散列调度U 源地址散列调度（Source Hashing  简称’SH’）算法先根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且并未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。它采用的散列函数与目标地址散列调度算法的相同，它的算法流程与目标地址散列调度算法的基本相似。 9.最短的期望的延迟 最短的期望的延迟调度（Shortest Expected Delay 简称’SED’）算法基于WLC算法。举个例子吧，ABC三台服务器的权重分别为1、2、3 。那么如果使用WLC算法的话一个新请求进入时它可能会分给ABC中的任意一个。使用SED算法后会进行一个运算 A：（1+1）/1=2   B：（1+2）/2=3/2   C：（1+3）/3=4/3   就把请求交给得出运算结果最小的服务器。 10.最少队列调度 最少队列调度（Never Queue 简称’NQ’）算法，无需队列。如果有realserver的连接数等于0就直接分配过去，不需要在进行SED运算。   from:https://blog.csdn.net/weixin_40470303/article/details/80541639

LVS

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。