sdn
(sdn software defined network) 软件定义网络，它将网络控制平面和数据层面分离，这里面有一个重要的技术 lvs 它就是三层负载均衡，二层负载均衡的运用。
其核心技术就是 LVS
lvs 基本原理
通过修改七层网络中的数据链路层的 mac 协议，网络层的 ip 协议，实现了交换机 (处理 mac 协议) 网关 (处理 ip 协议) 的数据包转发。从而将数据转发到真正的服务器上。
lvs 有四种模式
- NAT 模式 (三层负载均衡)
- FULL-NAT 模式 (三层负载均衡)
- TUN 模式 (二层负载均衡，部分三层负载均衡)
- DR 模式 (二层负载均衡)
只有仅有二层负载均衡的就只能用在内网中，因为没有 ip 识别是无法在公网中使用的。
只有涉及到了三层负载均衡，就能用在公网中，所以显而易见的，DR 模式最底层，性能最高，但是只能用在内网中
NAT 模式
FULLNAT 模式
TUN 模式
由于第三层的数据包，即 IP 数据包中包含了源 (客户端) 和目标 (均衡器) 的 IP 地址，只有真实服务器保证自己的 IP 地址与数据包中的目标 IP 地址一致，这个数据包才能被正确处理。因此，使用这种负载均衡模式时，需要把真实物理服务器集群所有机器的虚拟 IP 地址 (Virtual IP Address，VIP) 配置成与负载均衡器的虚拟 IP 一样，这样经均衡器转发后的数据包就能在真实服务器中顺利地使用
DR 模式
由于需要更改目标 mac 地址，这就意味着该负载均衡器必须与真实的服务在 mac 层能建立通信，所以这就意味着它只能运行在内网中
四种模式对比
| 模式 | 优势 | 劣势 |
|---|---|---|
| NAT | 不需要配置虚拟 ip，可以跨网 | 流量必须双向流经 lvs，性能较差 |
| FULL-NAT | 不需要配置虚拟 ip，可以跨网 | 丢失客户端 ip，流量必须双向流经 lvs，性能较差 |
| TUN | 性能高 | 必须支持 ip 隧穿的功能，必须配置和 lvs 公网一致的虚拟 ip |
| DAR | 性能最高 | 仅支持内网通信，并且必须配置和 lvs 公网一致的虚拟 ip |
虚拟 ip 的虚拟性质
高可用性：VIP 的存在使得后端真实服务器对于客户端来说是一个统一的服务入口。即使某一个 LVS 服务器出现故障，客户端仍然可以通过 VIP 访问到服务，因为 VIP 可以动态地在不同的 LVS 服务器之间转移。这种灵活性和高可用性是与普通网卡 IP 不同的，普通网卡 IP 如果对应的网卡或主机出现故障，该 IP 就无法正常提供服务了。
负载均衡：VIP 作为前端的统一入口，LVS 服务器可以根据不同的负载均衡算法 (如轮询、加权轮询、最小连接数等) 将客户端请求分配到后端不同的真实服务器上。这就像一个虚拟的服务端点，隐藏了后端真实服务器的 IP 地址和复杂的网络拓扑结构，更像是一个抽象的、虚拟的服务 IP，而非单纯的一个网卡 IP
keepalived
Keepalived 是一款基于 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议) 实现的高可用性 (HA) 软件。它主要用于服务器的负载均衡和高可用性场景，能够确保在服务器出现故障或网络异常时，服务仍能持续、稳定地提供。
从网络外部看来，VIP 就像是一个独立的、可供访问的 IP 地址，但实际上这个 VIP 可以在多个 LVS 服务器之间灵活切换。在正常情况下，这个 VIP 可能被 “绑定” 在主 LVS 服务器的网卡上，对外提供服务。但这并不是传统意义上的网卡自身的固定 IP，因为当主服务器出现故障时，通过 VRRP 机制，这个 VIP 会迅速地被绑定到备用 LVS 服务器的网卡上。
它的基本原理是：
- 两台机器配置同一个 vip (虚拟 ip)
- 两台 lvs 系统通过 keepalived 频繁通信，评估哪个机器分数高，高的那个作为 master，另一台作为备份，得分高的通过 vrrp 组播报文宣称 vip 在这里
- 如果 master 宕机了，备份机器会立刻宣称 vip 在自己这里
在没有发生故障转移时，备用 LVS 设备通常不会绑定和主设备相同的虚拟 IP (VIP)
在正常情况下，主 LVS 设备会响应 VRRP 通告，从而拥有 VIP 的所有权。此时，从网络层面看，VIP 是绑定在主 LVS 设备的网络接口上的，外部网络流量根据这个 VIP 指向主 LVS 设备。
备用 LVS 设备处于监听状态，它会接收主 LVS 设备发送的 VRRP 通告，以确认主设备的存活状态。它自身并没有绑定这个 VIP，因为如果同时绑定，可能会导致 IP 地址冲突和网络混乱，比如出现流量被不恰当的分流到备用设备或者产生路由环路等问题。
这里的虚拟 ip 实际上就是一个公网 ip。
作为最前面的网关，防火墙作为网关，其公网接口同样具有真实 IP 地址
更多优化方法
- dpdk，因为 lvs 基于 Linux 内核的 netilter，需要内核态和用户态切换，因此 dpdk，通过申请大内存，以及轮询替代中断，完成更高性能的表现，dpvs (opens new window) 是 dpdk 技术的开源项目
使用 lvs + nginx (或者 kong) 的实战部署
首先，为了提高可用性，我们都会采用集群的方式去部署 lvs 和 nginx，我们通常使用主-从的方式去部署高可用的 lvs 集群的方案，并且通过部署多个该集群来提供性能：、
一个更加高性能的物理路由 + 物理交换机 + lvs + nginx(kong) 的实战部署
这种更加高性能的场景也遵循上文提到的高可用主从备份的方案。
由于从 lvs 开始，整个架构一致，所以我们仅画出前面的架构图
