LVS-负载均衡集群部署

简介：LVS是一种集群技术，采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术，调度器具有很好的吞吐量，将请求均衡的转移到不同服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能，高可用的虚拟服务器，整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务端的程序，

为此，在设计师需要考虑系统的透明性，可伸缩性，高可用性和管理性，一般来说，LVS集群采用三层 结构，体系结构如下所示：

LVS主要组成部分：

*负载调度器（Load balancer /Directory）.它是整个集群对外面的前端机，负责将客户请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（也就是虚拟IP地址）上的

*服务器池（server pool/Realserver）是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务一般有WEB，MAIL,FTP和DNS等

*共享存储（shared storage）它为服务器池提供了一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池有相同的内容，提供相同的服务，

LVS负载均衡 方式：

（1）LVS/NAT：一种最简单的方式，所有的RealServer只需要将自己的网关指向Directory即可，客户端可以是任意操作系统，但此方式下，一个Directory即可.客户端可以是任意的操作系统，但此方式下，Directory也可以兼为一台RealServer比较有限，在LVS/NAT的方式下，Directory也可以兼为一台RealServer.LVS/NAT的体系结构如图所示：

（2）IP隧道（IPTUNnel）:简称TUN模式，采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的internet连接直接回应客户机，而不再经过负载均衡调度器，服务器节点分散在互联网中不要位置，具有独立的公网IP地址，通过专用IP隧道与负载均衡调度器相互通信.

（3）直接路由（Direct Routing）简称DR模式，采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络，负载均衡调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道，

以上三种，NAT方式只需要一个公网IP地址，从而成为最易用的一种负载均衡模式，安全性也比较好，许多硬件负载设备就是采用这种方式，相比较而言，DR模式和TUN模式的负载能力更加强大，使用范围更广，但节点的安全性要稍差一些，

负载均衡 调度算法：

*轮询：将收到的访问请求按照顺序轮询轮流分配给集群中的个节点（真实服务器），均等地对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载

*加权轮询：根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求，调度器可以自动查询各节点负载情况，并动态调整其权重，这样可以保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量，

*最少连接：根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数量最少的节点，如果所有的服务器节点性能相近，采用这种方式可以更好的均衡负载

*加权轮询:在服务器节点的性能差异较大的情况下，可以为真实服务器自动调取权重，权重较高的节点将承担更大的比列的活动连接负载

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LVS-NAT模式

实验环境：

Server：LVS-分配器：

外网IP------Eth0:192.168.1.1

内网IP------Eth1:192.168.2.128

Web-server1

内网IP:192.168.2.51

Web-server2

内网IP：192.168.2.52

在LVS上开启路由转发功能

[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf   #开启自动生效

root@localhost ~]# sysctl –p   #让配置立即生效

配置LVS NAT模式集群并安装LVS管理工具:ipvsadm

[root@localhost ~]# yum localinstall -y /media/cdrom/Packages/ipvsadm-1.26-2.el6.x86_64.rpm            [A1]

添加一个虚拟服务：VIP地址 :192.168.1.1，服务端口:80

[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 192.168.1.1:80 -s rr[A2]

---

[A1]因配置文帝yum源，可采用这种方式安装ipvsadm软件

[A2]-A：添加一个虚拟服务

-t:表示TCP的服务 VIP:PORT

-s:制定调度算法 rr表示route-robin

添加虚拟服务后端的real server地址：

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.2.51 -m

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.2.52 -m

[A1]

查看：

[root@localhost ~]# ipvsadm -L –n

---

[A1]-a：表示添加real server

-r:制定real server的ip地址

-m:表示masquerade也就是NAT方式LVS

保存:

[root@localhost ~]# /etc/init.d/ipvsadm save

ipvsadm: Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm:      [确定]

总结：

1：配置网络环境，添加网卡eth1

2:开启路由转发功能

3：安装配置LVS NAT

ipvsadm -A -t 192.168.1.1:80 -s rr

ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.2.51 -m

ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.2.52 –m

后端web-server1:192.168.2.51

web-server2:192.168.2.52上面配置

配置web-server 192.168.2.51的ip和网关

Web-2.51: eth0:  vmnet1 :192.168.2.51  网关:192.168.2.128

Web-2.52: eth0:  vmnet1 :192.168.2.52  网关:192.168.2.128

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/networkscripts/ifcfg-eth0

[root@localhost ~]# /etc/init.d/network restart

测试两台web服务能否ping通?

接下两台服务器都安装httpd并启动

[root@localhost ~]# yum install -y httpd

[root@localhost ~]# /etc/init.d/httpd start

创建一个默认测试网页

[root@localhost ~]# echo "server 192.168.2.51" >>/var/www/html/index.html

[root@localhost ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

[root@localhost ~]# /etc/init.d/httpd restart

在web 2.52上安装httpd(配置与上述一样)

[root@localhost ~]# yum install -y httpd

[root@localhost ~]# /etc/init.d/httpd start

创建一个默认测试网页

[root@localhost ~]# echo "server 192.168.2.52" >>/var/www/html/index.html

[root@localhost ~]# vim /etc/httpd/conf/httpd.conf

root@localhost ~]# /etc/init.d/httpd restart

测试LVS-NAT模式

通过elinks浏览器 realserver是否正常:

[root@localhost ~]# elinks 192.168.2.51 --dump

server 192.168.2.51

[root@localhost ~]# elinks 192.168.2.52 --dump

server 192.168.2.52

通过elinks浏览器访问VIP，测试分发器是否正常

查看LVS NAT集群请求状态

[root@localhost ~]# ipvsadm -L -n

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.1.1:80 rr

-> 192.168.2.51:80              Masq    1      0          2

-> 192.168.2.52:80              Masq    1      0          2

查看LVS分发情况

[root@localhost ~]# ipvsadm -L -n --stats

查看速率