LVS

小知识

DR集群全部需要公网IP       请求数据是客户端通过调度器到后端服务器，因为后端服务器直接返回数据给客户端所以需要公网IP

如果后端服务器不配公网ip就需要加交换机/路由器，然后配置网关指定到路由器/交换机

后端服务器就需要配置vip不然数据包会被客户端丢弃，因为发给A的数据包不能由B来回应

配vip会导致IP冲突，所以需要修改内核参数防止冲突

跨网段通信必须走网关，私网IP不能上公网，必须用NAT转为公网

nginx上网效率没有LVS高

LVS：只能转发IP包，工作在四层

nginx（代理）：客户端请求图片，nginx代理需要把来自客户端数据包解包，把源地址改为自己的，目标地址改为服务器的，把客户端的包再封装一遍，然后自己再求服务端，服务端再解包查看客户端需求，然和把源地址是自己，目标地址是nginx代理服务器，到达nginx代理再把源地址改为自己，目标地址为客户端，再包返回给客户端，到此完成。     这相当于nginx代理在上网，一直重复解包封包的过程，所以效率比LVS低

LVS-NAT ：客户端请求图片，源地址自己，目标LVS调度器，LVS相当与路由器（需要开启路由转发），客户端源地址不变，目标地址后端服务器，（不需要解包封包，只需要改目标IP，NAT就是把公网IP转私网IP。私网IP转公网IP），数据包到达后端服务器，数据包的返回是跨网段的，需要配置网关，指定到LVS，LVS调度器再返回数据包给客户端，  （LVS-NAT有一个缺点，LVS调度器是集群的瓶颈，数据进来没问题，但出数据流量大—用DR集群解决）

TUN模式：客户访问上海的调度器，上海转请求转到北京，所以需要用到v*n

LVS-NAT（数据哪里进哪里出）  LVS-DR（数据A点进来B点出去）  LVS-TUN（调度器和服务器分开，跨网了）

高性能计算集群HPC，负载均衡（LB）集群，高可用（HA）集群。

一般做集群需要在后面做一个存储服务器；来保证所以服务器内容是一致的（可以用NFS挂载到服务器上）

调度算法

轮询 （Round  Robin）   将客户端请求平均分发到服务器

加权轮询 (Weighted Round Robin)   根据Real Server权重值进行轮询调度（自己设置权重）

最少连接 （Least Connections）有些人上完网就把网页给关了，有些人最小化不关，哪个连接数少连接哪个

加权最少连接（Weighted Least  Connections）有些人上完网就把网页给关了，有些人最小化不关，给性能好的多分配一点

源地址散列（Source Hashing）nginx里叫ip_hash（有些网站需要输密码登录，但是另一台不知道，根据源地址相同的IP访问相同的服务器）

LVS的IP负载均衡计算是通过IPVS模块实现的，IPVS模块已成为Linux组成部分

借助工具进行LVS（ipvsadm和keepalived）

说明：

CIP是客户端的IP地址；

VIP是对客户端提供服务的IP地址；

RIP是后端服务器的真实IP地址；

DIP是调度器与后端服务器通信的IP地址（VIP必须配置在虚拟接口）

部署LVS-NAT集群

集群对外公网IP地址为192.168.4.5

调度器内网IP地址为192.168.2.5

真实Web服务器地址分别为192.168.2.100、192.168.2.200

使用加权轮询调度算法，真实服务器权重分别为1和2

设置Web服务器（以web1为例）web2一样但用不同的页面200 -web1和web2必须配置网关地址

 [[email protected] ~]# yum -y install httpd

 [[email protected] ~]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html

[[email protected] ~]# systemctl restart httpd

部署LVS-NAT模式调度器

确认调度器的路由转发功能(如果已经开启，可以忽略)

 [[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward        临时设置规则

 echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf                  修改配置文件，设置永久规则

创建集群服务器

# yum -y install ipvsadm

[[email protected] ~]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:80 -s wrr                      [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.100 -w 1 -m    添加真实服务器  [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.200 -w 1 -m 

[[email protected] ~]# ipvsadm -Ln          查看规则列表

[[email protected] ~]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm    永久并保存规则

客户端测试 客户端使用curl命令反复连接http://192.168.4.5，查看访问的页面是否会轮询到不同的后 端真实服务器。

]# ipvsadm    -C 并且#ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm 清空所有规则永久保存

 

部署LVS-DR集群

客户端IP地址为192.168.4.10

LVS调度器VIP地址为192.168.4.15

LVS调度器DIP地址设置为192.168.4.5

真实Web服务器地址分别为192.168.4.100、192.168.4.200

使用加权轮询调度算法，web1的权重为1，web2的权重为2

设置Proxy服务器的VIP和DIP  为了防止冲突，VIP必须要配置在网卡的虚拟接口！！！

  [[email protected] ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

 [[email protected] ~]# cp ifcfg-eth0{,:0}

 [[email protected] ~]# vim ifcfg-eth0:0

 TYPE=Ethernet   #网卡类型为：以太网卡
 BOOTPROTO=none #none手动配置IP，或者dhcp自动配置IP 

NAME=eth0:0    #网卡名称

DEVICE=eth0:0 #设备名称

 ONBOOT=yes #开机时是否自动**该网卡 

IPADDR=192.168.4.15   #IP地址

 PREFIX=24  #子网掩码

[[email protected] ~]# systemctl restart network

常见问题：RHEL7和Centos7系统中有两个管理网络的服务，有可能冲突？

解决方法：关闭NetworkManager服务后重启network即可。

 

设置Web1服务器网络参数（web2一样）

[[email protected] ~]# nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual \ ipv4.addresses 192.168.4.100/24 connection.autoconnect yes

 [[email protected] ~]# nmcli connection up eth0

web1配置VIP地址

注意：这里的子网掩码必须是32（也就是全255），网络地址与IP地址一样，广播地址与IP 地址也一样

 [[email protected] ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

 [[email protected] ~]# cp ifcfg-lo{,:0}

 [[email protected] ~]# vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0

 IPADDR=192.168.4.15

 NETMASK=255.255.255.255

 NETWORK=192.168.4.15

 BROADCAST=192.168.4.15

 ONBOOT=yes

 NAME=lo:0

 

防止地址冲突的问题，sysctl.conf文件写入这下面四行的主要目的就是访问192.168.4.15的数据包，只有调度器会 响应，其他主机都不做任何响应，这样防止地址冲突的问题。

 [[email protected] ~]# vim /etc/sysctl.conf

 #手动写入如下4行内容

 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

 net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

 net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

0通通告诉别人

1尽量不告诉别人

2打死都不告诉别人

对应目录，all对应所以物理网卡  不包括lo

 #当有arp广播问谁是192.168.4.15时，本机忽略该ARP广播，不做任何回应

 #本机不要向外宣告自己的lo回环地址是192.168.4.15

 [[email protected] ~]# sysctl -p

 [[email protected] ~]# systemctl restart network   重启网络服务，设置防火墙与SELinux

常见错误：如果重启网络后未正确配置lo:0，有可能是NetworkManager和network服务有 冲突，关闭NetworkManager后重启network即可。（非必须的操作

 [[email protected] ~]# systemctl stop NetworkManager

 [[email protected] ~]# systemctl restart network

proxy调度器安装软件并部署LVS-DR模式调度器

[[email protected] ~]# yum -y install ipvsadm

 [[email protected] ~]# ipvsadm -A -t 192.168.4.15:80 -s wrr

[[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.15:80 -r 192.168.4.100 -g -w 1  [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.15:80 -r 192.168.4.200 -g -w 2

查看规则列表，并保存规则

 [[email protected] ~]# ipvsadm -Ln

客户端使用curl命令反复连接http://192.168.4.15，查看访问的页面是否会轮询到不同的后 端真实服务器

扩展知识：默认LVS不带健康检查功能，需要自己手动编写动态检测脚本，实现该功能：

 [[email protected] ~]# vim check.sh

 #!/bin/bash

 VIP=192.168.4.15:80

 RIP1=192.168.4.100

 RIP2=192.168.4.200

 while ：

 do

for IP in $RIP1 $RIP2

    do

          curl -s http://$IP &>/dev/vnull

 if [ $? -eq 0 ];then

            ipvsadm -Ln |grep -q $IP || ipvsadm -a -t $VIP -r $IP

        else

              ipvsadm -Ln |grep -q $IP && ipvsadm -d -t $VIP -r $IP

         fi

   done

 sleep 1

 done