最終的本科項目「負載平衡服務器」？

今年我將開始我的最後一個undegraduate項目，基本上我會爲Linux實現一個簡單的基於服務器的負載平衡器。目的是在OSI第4層（TCP）上使其與應用無關（Web服務器，FTP服務器，電子郵件服務器等）。負載均衡器需要偵聽所有端口並將包轉發到配置的真實服務器，並將其轉發到各自請求的端口（遵循循環法等算法）。最終的本科項目「負載平衡服務器」？

另一個目的是將此負載平衡器作爲內核模塊（與Linux的本地負載平衡器LVS一樣），並使另一個用戶空間管理應用程序進行配置。

但是我有很多疑問，做這個負載均衡器的唯一方法是使用內核模塊？它不能只是一個用戶空間程序？
它不能在第3層（IP）？我在哪裏接入IP數據包並處理所有邏輯？

請幫助我解決這些疑問，在項目開始時指導我很重要。

來源

2014-02-25 matheus-fonseca

當你談論實現一個內核模塊時，我會非常技術性的。你說在TCP層「轉發包」。但後來你說「聽所有的港口和轉發包裹」。因此，爲了率先實現這一點，你需要知道的差別：

「轉發包」在TCP水平，意味着在Linux應該能夠攔截並轉發包（基本上是做NAT）和唯一的方法就是使用netfilters就像iptables和LVS一樣（它不會監聽到任何端口）。 iptables是一個應用程序，它允許您配置Linux內核防火牆提供的表格，該防火牆使用netfilter的掛鉤。所以，是的，它不能是一個用戶空間程序，除非你的前端使用iptables來配置NAT，但我認爲這不是重點。
「監聽所有端口並轉發軟件包」意味着您的負載平衡器將在應用層4上工作，並且您可能想要的是TCP代理。 TCP代理應用程序在用戶空間上運行，您可以實現它以偵聽一組端口，然後轉發進入/來自另一端口的內容，如HAProxy和Balance。

Balance非常簡單，開源，所以這是一個很好的起點。

l3dsr和lnlb也是很好的參考。

除了層4和層7，也有在第2層（鏈路聚合，端口聚合，以太通道或千兆位以太通道端口捆綁）網絡負載平衡，和層3等Cisco Express Forwarding

編輯：Nftables工作不同。 nftables是新的通用內核數據包分類引擎的用戶空間部分。「nftables在Linux內核中添加了一個簡單的虛擬機，它可以檢查網絡數據包並決定如何處理這個數據包」。

來源

2014-02-26 00:06:56

哇，很多信息。謝謝你，兄弟！讓我看看是否明白你的意思，[1]在內核空間開發，我將在第3層使用netfilters API（它只適用於IP數據包？）。 [2]如果我想在用戶空間開發，我可以在第4層工作，例如，製作iptables（TCP代理服務）的前端。我還不知道，但我認爲第3層平衡器是最好的方法，因爲我不會依賴應用程序/端口。只需處理IP數據包。 –

最後一個疑問是，使用netfilter和內核模塊編程對本科生來說會很沉重嗎？我沒有使用內核模塊編程的經驗，但是我對linux和網絡有很好的理解，並且我會提出一個非常簡單的Load Balancer ... –

由於某種原因，我還沒有收到您的評論通知。但讓我回答：1：是的，你會使用netfilters鉤子。 2：將iptables作爲前端並不意味着你的應用程序在「第4層」工作，這僅僅意味着你在用戶級使用了一些SO的資源，就這些。如果你想在第4層開發，那麼你應該實現使用netfilter的鉤子或者使用任何結束使用它的庫（比如Wireshark）。這只是你想要完成的事情。第3層可能不一定更好......所有這些都有其用途。 –

最終的本科項目「負載平衡服務器」？

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