前言
本文章主要围绕Keepalived，lvs的工作原理以及两者的优缺点进行对比分析。My BLOG：https://blog.itwk.cc
什么是Keepalived？
Keepalived是基于VRRP协议（Virtual Router Redundancy Protocol）是Linux下一个轻量级高可用解决方案（HA），其实两种不同的含义，广义来讲，是指整个系统的高可用行，狭义的来讲就是之主机的冗余和接管，可以实现服务或者网络的高可用，Keepalived主要是通过虚拟路由冗余来实现高可用功能，Keepalived部署和使用非常的简单，所有配置只需要一个配置文件即可完成。
什么是LVS?
LVS，全称 Linux Virtual Server，即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，LVS是基于IP和基于请求内容分发的负载平衡调度方法，将一组服务器构成一个可以实现高可伸缩、高可用的虚拟服务器。一组服务器通过高速局域网或者地理分布的广域网连接，在它们的前端有一个负载调度器（Load Balancer，简称LB）。LB能无缝地将客户端发来的请求调度到提供真实服务的服务器上，此外可以通过在集群中添加节点的方式来提高系统的可伸缩性，通过对服务器状态的检测，及时重置系统，提高系统的高可用性。
Keepalived工作原理
Keepalived 通过将多个服务器组成一个虚拟服务地址，解决单点故障风险，并确保该服务地址总是可用的，从而提供高可用性的服务，实现原理主要包括以下几个方面：
VRRP（虚拟路由冗余协议）
Keepalived 使用 VRRP 协议来实现虚拟 IP 地址的高可用性，该协议允许多个路由器共同管理同一个虚拟IP地址，当其中一台路由器出现故障时，其他路由器可以接管该虚拟 IP 地址，以确保网络的连通性。
守护进程
在 Keepalived 中，每个服务器都运行一个守护进程，该进程负责与其他服务器通信，协调虚拟IP地址的分配和接管，并监控本地服务器的状态。
状态检测
为了保证虚拟IP地址的可用性，Keepalived 会定期检测各个服务器的状态，包括网络连接，CPU使用率，负载等指标，当某个服务器出现故障时，它将自动将虚拟 IP 地址转移到其他可用的服务器上。
角色切换
在 Keepalived 中，每个服务器都有一个角色，包括主服务器和备份服务器，主服务器负责处理客户端请求，备份服务器则处于待命状态。当主服务器出现故障时，备份服务器会接管主服务器的角色，并继续处理客户端请求，从而保证虚拟 IP 地址的可用性。
LVS
LVS（Linux Virtual Server）是一种基于 Linux 内核实现的负载均衡解决方案，它可以将客户端请求分配到多个后端服务器上，以提高服务的可用性和性能，其原理包括以下几个方面
调度算法
LVS 通过调度算法来决定将客户端请求转发到哪些后端服务器上，以实现负载均衡和高可用性。常见的调度算法包括轮询、最小连接数、源地址哈希等。
虚拟IP地址
LVS 提供了一个虚拟 IP 地址，客户端可以将请求发送到该 IP 地址，而不需要知道后端服务器的具体 IP 地址。
NAT(网络地址转换)
LVS 采用 NAT 技术对客户端请求进行转换，以隐藏后端服务器的真实 IP 地址。在 LVS 中，负载均衡器作为 NAT 网关，将客户端请求的目标 IP 地址修改为后端服务器的真实 IP 地址，并将请求转发给后端服务器。
状态检测
为了保证后端服务器的可用性，LVS 会定期检测后端服务器的连接状态，当后端服务器出现故障时，它将自动将请求转移到其他可用的服务器上。
优缺点
Keepalived优点
- 可以支持多种负载均衡协议，如 VRRP、IPVS 等，可以根据实际需求进行配置。
- 支持基于权重的负载均衡，可以根据服务器的处理能力分配请求。
- 配置简单，使用方便，可通过配置文件进行管理。
- 支持快速切换，当主服务器出现故障时，备份服务器可以快速接管其角色。
Keepalived缺点
- 性能较低，相比于 LVS，Keepalived 的性能较差。
- 不支持直接转发，需要通过TCP代理实现转发。
- 不支持SSL加密。
LVS的优点
- 高性能，可以支持数百万并发连接。
- 支持多种调度算法，可以根据实际需求进行配置。
- 支持直接转发，可以直接将请求转发到后端服务器。
- 支持SSL加密。
LVS的缺点
- 配置相对复杂，需要深入了解网络知识和调度算法。
- 可靠性较差，需要配合Keepalived等工具实现高可用性。
- 不支持UDP协议。
对比分析
性能方面
LVS的性能较高，可以支持数百万并发连接，而Keepalived的性能相对较差。
功能
LVS支持直接转发和SSL加密等功能，而Keepalived不支持直接转发，且不支持SSL加密。
可靠性
LVS的可靠性较差，需要配合Keepalived等工具实现高可用性，而Keepalived的可靠性较好，支持快速切换。
配置
LVS的配置相对复杂，需要深入了解网络知识和调度算法，而Keepalived的配置相对简单，使用方便，可通过配置文件进行管理。
支持协议
LVS支持TCP和 UDP协议而 Keepalived仅支持TCP。
总结
LVS和Keepalived各自具有一些优点和缺点，可以根据实际需求进行选择和配置,如果对性能要求较高，可以选择使用LVS
如果对配置和使用的便捷性要求较高，可以选择Keepalived，也可以将两者配合使用，以实现更高的可靠性和性能。
