详解LVS TUN模式是如何使用TUN设备实现的-DPDK中文网

LVS（Linux Virtual Server）是一种负载均衡技术，支持多种调度算法和架构。在 LVS 中，有两种主要的工作模式：NAT（Network Address Translation）模式和 TUN（Tunneling）模式。这里我们将重点讨论 LVS 的 TUN 模式是如何使用 TUN 设备实现的。

1. 基本概念

TUN 设备：TUN 是一种虚拟网络接口，通常在用户空间与内核空间之间进行 IP 数据包的传输。它允许用户级程序向内核发送或从内核接收经过处理的数据包。

2. 工作原理

2.1 系统架构

在 LVS TUN 模式下，系统通常由以下几个组件组成：

负载均衡器：负责接收客户端请求并转发到后端真实服务器。
TUN 虚拟设备：用作与后端服务器之间的通信通道。
真实服务器：实际处理请求并返回响应。

2.2 流程详解

创建 TUN 设备：
- 在 Linux 系统中，可以通过 tun 驱动来创建一个新的 TUN 接口。这可以通过 ip tuntap add 命令或者使用 C 编程中的系统调用来实现。

   ip tuntap add dev tun0 mode tun
   ip addr add 192.168.1.1/24 dev tun0
   ip link set dev tun0 up

配置路由：
- 配置系统路由表，使得所有来自负载均衡器的流量能够通过 TUN 接口转发到真实服务器。例如，通过设置正确的路由规则，将目标地址指向某个子网中的真实服务器。
接收数据包：
- 客户端请求到达 LVS 时，由负载均衡器接收，并根据所选调度算法决定将其转发给哪个真实服务器。
封装和转发数据包：
- LVS 会将选择好的数据包封装成适合发送给后端服务器的格式，并通过 TUN 设备将其发送出去。在这个过程中，LVS 修改目标 IP 地址为相应真实服务器的 IP 地址，而源 IP 地址可以根据配置选择是否保留客户端原始 IP（这会影响一些应用层协议，如 HTTP）。
真实服务器处理请求：
- 后端真实服务器收到来自 LVS 的请求后，会处理该请求并生成响应，然后将响应返回给 LVS。
反向转发响应：
- 当 LVS 收到来自真实服务器的响应时，它会通过同样的 TUN 接口将其重新包装，然后直接送回客户端。此时，如果使用了 NAT，则需要重新修改源地址为负载均衡器自身地址，以便客户端能够正常接收回复。