DPVS高性能第4层负载均衡器

DPVS架构图

介绍

DPVS是爱奇艺公司基于DPDK开发的高性能第4层负载均衡器。基于阿里巴巴/ LVS修改而来，出于蓝而胜于蓝。

DPVS全称为 "DPDK-LVS".

为了达到高性能，使用了多种不同技术

• 内核旁路（用户空间实现）




• per-CPU，关键数据无锁化




• RS Steering和CPU绑定（避免上下文切换）




• 批处理TX / RX




• 零拷贝（避免数据包复制和系统调用）




• 轮询替换中断




• 高性能IPC和无锁消息




• 其他由DPDK实现的性能增强技术

DPVS的主要特点包括：

L4负载均衡器，包括FNAT，DR模式等

不同的调度算法，如RR、WLC、WRR等

用户空间轻量级IP协议栈（IPv4，路由，ARP，ICMP ...）。

SNAT模式，用于从内部网络访问Internet。

支持KNI，VLAN，不同IDC环境的绑定。

安全方面，支持TCP syn-proxy，Conn-Limit，黑名单。

QoS：流量控制（开发中）

DPVS功能模块如下图所示：

quick start

快速搭建：

Linux发行版：CentOS 7.2

内核：3.10.0-327.el7.x86_64

CPU：Intel（R）Xeon（R）CPU E5-2650 v3 @ 2.30GHz

NIC：Intel X540

内存：64G和NUMA系统。

GCC：gcc版本4.8.5 20150623（红帽4.8.5-4）

DPDK可以正常工作的环境应该也能运行DPVS，请查看dpdk.org了解更多信息。

安装过程略，可以到官网查看详情。

测试 Full-NAT 负载均衡

测试拓扑图如下所示：

在DPVS上设置VIP和本地IP（Full-NAT模式所需的LIP）。 我们把命令放到setup.sh中。 你可以通过./ipvsadm -ln，./dpip addr show来检查一下。

从客户端访问VIP，看起来正常！

性能测试

我们的测试显示，DPVS的转发速度（pps）是LVS的几倍，与Google的Maglev一样好。