本文主要介绍了Linux服务器集群系统–LVS（Linux Virtual Server）,并简单描述下LVS集群的基本应用的体系结构以及LVS的三种IP负载均衡模型（VS/NAT、VS/DR和VS/TUN）的工作原理，以及它们的优缺点和LVS集群的IP负载均衡软件IPVS在内核中实现的各种连接调度算法。
参考文献
LVS(Linux Virtual Server)的简写，翻译为Linux虚拟服务器，即一个虚拟的服务器集群系统，是由我国章文嵩博士在1998年5月所研究成立，也是中国国内最早出现的自由软件项目之一。
宗旨使用集群技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器.
提供很好的可伸缩性(Scalability)
提供很好的可靠性(Reliability)
提供很好的可管理性(Managerability)
实现负载均衡方式
硬件(Hardware)
F5BIG-IP
Citrix NetScaler(思杰)
A10
软件(Software)
运行在TCP/IP四层协议上：
LVS(Linux Virtual Server)
运行在TCP/IP七层协议上：
nginx
haproxy
基本LVS体系架构 集群LVS架构描述LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。
架构基本构图
为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。一般来说，LVS集群采用三层结构，其体系结构如图1所示，三层主要组成部分为：
负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。
服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。
共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，为用户提供相同的服务.
LVS模型介绍NAT：Network Address Translation(地址转换)
DR: Direct Routing(直接路由)
TUN：IP Tunneling(IP隧道)
Virtual Server via Network Address Translation NAT(VS/NAT)在一组real_server服务器前有一个Director，它们是通过Switch/HUB相连接的。这些服务器提供相同的网络服务、相同的内容，即不管请求被发送到后台哪一台RealServer，执行结果是一样的。服务的内容可以复制到每台RealServer的本地硬盘上，可以通过网络文件系统（如NFS）共享，也可以通过一个分布式文件系统来提供。所有的RealServer只需要将自己的网关指向Director即可。客户端可以是任意操作系统，但此方式下，一个Director能够带动的RealServer比较有限。在VS/NAT的方式下，Director也可以兼为一台RealServer。
VS/NAT的体系结构如图所示:
图2：VS/NAT的体系结构
客户通过Virtual IP Address（虚拟服务的IP地址）访问网络服务时，请求报文到达调度器，调度器根据连接调度算法从一组真实服务器中选出一台服务器，将报文的目标地址Virtual IP Address改写成选定服务器的地址，报文的目标端口改写成选定服务器的相应端口，最后将修改后的报文发送给选出的服务器。同时，调度器在连接Hash表中记录这个连接，当这个连接的下一个报文到达时，从连接Hash表中可以得到原选定服务器的地址和端口，进行同样的改写操作，并将报文传给原选定的服务器。当来自真实服务器的响应报文经过调度器时，调度器将报文的源地址和源端口改为Virtual IP Address和相应的端口，再把报文发给用户。我们在连接上引入一个状态机，不同的报文会使得连接处于不同的状态，不同的状态有不同的超时值。在TCP 连接中，根据标准的TCP有限状态机进行状态迁移，这里我们不一一叙述，请参见W. Richard Stevens的《TCP/IP Illustrated Volume I》；在UDP中，我们只设置一个UDP状态。不同状态的超时值是可以设置的，在缺省情况下，SYN状态的超时为1分钟，ESTABLISHED状态的超时为15分钟，FIN状态的超时为1分钟；UDP状态的超时为5分钟。当连接终止或超时，调度器将这个连接从连接Hash表中删除。