二十六. 集群及LVS简介 LVS-NAT集群 LVS-DR集群

方案：安装ipvsadm软件包，关于ipvsadm的用法可以参考man ipvsadm资料。

常用ipvsadm命令语法格式如表-1及表-2所示。

1.ipvsadm命令用法(proxy)

1.1 创建LVS虚拟集群服务器（算法为加权轮询：wrr）

]# yum -y install ipvsadm

]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:80 -s wrr

]# ipvsadm -Ln(n以数字显示端口号)查兰LVS规则表

1.2 为集群添加若干real server

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.100 -m -w 1

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.200 -m -w 2

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.201 -m -w 3

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.202 -m -w 4

]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port  Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.4.5:80 wrr

  -> 192.168.2.100:80    Masq    1      0          0         

  -> 192.168.2.200:80    Masq    2      0          0         

  -> 192.168.2.201:80    Masq    3      0          0         

  -> 192.168.2.202:80    Masq    4      0          0      

1.3 修改集群服务器设置(修改调度器算法，将加权轮询修改为轮询)

]# ipvsadm -E -t 192.168.4.5:80 -s rr

ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port  Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.4.5:80 rr

...

1.4 修改real server（使用-g选项，将模式改为DR模式）

]# ipvsadm -e -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.202 -g

]# ipvsadm -Ln

...

  -> 192.168.2.202:80  Route  1   0   0

1.5 创建另一个集群（算法为最少连接算法；使用-m选项，设置工作模式为NAT模式）

]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:3306 -s lc

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:3306 -r 192.168.2.100 -m

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:3306 -r 192.168.2.200 -m

]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port  Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.4.5:80 rr

  -> 192.168.2.100:80    Masq  1    0   0         

  -> 192.168.2.200:80    Masq  2    0   0         

  -> 192.168.2.201:80    Masq  3    0   0         

  -> 192.168.2.202:80    Route 1    0   0         

TCP  192.168.4.5:3306 lc

  -> 192.168.2.100:3306  Masq  1    0   0         

  -> 192.168.2.200:3306  Masq  1    0   0  

1.5.1 永久保存所有规则

]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

1.5.2 清空所有规则

]# ipvsadm -C

 

2.部署LVS-NAT集群
2.1 问题

使用LVS实现NAT模式的集群调度服务器，为用户提供Web服务：

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

2.2 方案

实验拓扑结构主机配置细节如表-3所示。

使用4台虚拟机，1台作为Director调度器、2台作为Real Server、1台客户端，拓扑结构如图-1所示，注意：web1和web2必须配置网关地址。

2.1 设置web1-2的网关：

]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1

...

GATEWAY=192.168.2.5

]# systemctl restart network

]# route -n

 

2.2 设置Web服务器（以web1为例,web2为2.200）

]# yum -y install httpd

]# echo "192.168.2.100" > /var/www/html/index.html

]# systemctl restart httpd

 

2.3 部署LVS-NAT模式调度器(proxy)

2.3.1 确认调度器的路由转发功能(如果已经开启，可以忽略)

]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

]# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf

#修改配置文件，设置永久规则

2.3.2 创建集群服务器

]# yum -y install ipvsadm

]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:80 -s wrr

2.3.3 添加真实服务器

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.100 -w 1 -m

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.200 -w 1 -m

2.3.4 查看规则列表，并保存规则

]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port  Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.4.5:80 wrr

  -> 192.168.2.100:80    Masq    1      0          0         

  -> 192.168.2.200:80    Masq    1      0          0    

]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

 

2.4：客户端测试(client),查看访问的页面是否会轮询到不同的后端真实服务器。

]# curl http://192.168.4.5

192.168.2.100

]# curl http://192.168.4.5

192.168.2.200

]# curl http://192.168.4.5

192.168.2.100

]# curl http://192.168.4.5

192.168.2.200

...

 

3.部署LVS-DR集群

要求：使用LVS实现DR模式的集群调度服务器，为用户提供Web服务：

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

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）。

 

3.1 方案

使用4台虚拟机，1台作为客户端、1台作为Director调度器、2台作为Real Server，拓扑结构如图-2所示。实验拓扑结构主机配置细节如表-4所示

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）。

 

3.2 配置实验网络环境

3.2.1 设置Proxy代理服务器的VIP和DIP

注意：为了防止冲突，VIP必须要配置在网卡的虚拟接口！！！

]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

]# cp ifcfg-eth0{,:0}

 

]# vim ifcfg-eth0

TYPE=Ethernet

BOOTPROTO=none

NAME=eth0

DEVICE=eth0

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.4.5

PREFIX=24

 

]# vim ifcfg-eth0:0

TYPE=Ethernet

BOOTPROTO=none

DEFROUTE=yes

NAME=eth0:0

DEVICE=eth0:0

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.4.15

PREFIX=24

 

]# systemctl restart network

 

3.2.2 设置Web1服务器网络参数

]# nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual \

ipv4.addresses 192.168.4.100/24 connection.autoconnect yes

]# nmcli connection up eth0

接下来给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。

[]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

]# cp ifcfg-lo{,:0}

]# 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：

这里因为web1也配置与代理一样的VIP地址，默认肯定会出现地址冲突；

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。

]# 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

#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

]# sysctl -p #查看

重启网络服务，设置防火墙与SELinux

]# systemctl restart network

]# ifconfig

 

3.2.3 设置Web2服务器网络参数

]# nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual \

ipv4.addresses 192.168.4.200/24 connection.autoconnect yes

]# nmcli connection up eth0

接下来给web2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。

]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

]# cp ifcfg-lo{,:0}

]# 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：

这里因为web1也配置与代理一样的VIP地址，默认肯定会出现地址冲突；

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。

]# 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

#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

]# sysctl -p

]# systemctl restart network

[root@web2 ~]# ifconfig

 

3.3 配置后端Web服务器页面

web1 ~]# echo "192.168.4.100" > /var/www/html/index.html

web2 ~]# echo "192.168.4.200" > /var/www/html/index.html

web1 ~]# systemctl restart httpd

web2 ~]# systemctl restart httpd

 

3.4 proxy调度器安装软件并部署LVS-DR模式调度器

3.4.1 安装软件（如果已经安装，此步骤可以忽略）

]# yum -y install ipvsadm

3.4.2 清理之前实验的规则，创建新的集群服务器规则

]# ipvsadm -C  #清空所有规则

]# ipvsadm -A -t 192.168.4.15:80 -s wrr

3.4.3 添加真实服务器(-g参数设置LVS工作模式为DR模式，-w设置权重)

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.15:80 -r 192.168.4.100 -g -w 1

]# ipvsadm -a -t 192.168.4.15:80 -r 192.168.4.200 -g -w 1

3.4.4 查看规则列表，并保存规则

]# ipvsadm -Ln

TCP  192.168.4.15:80 wrr

  -> 192.168.4.100:80   Route  1   0   0         

  -> 192.168.4.200:80   Route  2   0   0

]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

 

3.5 客户端测试(client)

]# curl http://192.168.4.15

192.168.4.100

]# curl http://192.168.4.15

192.168.4.200

]# curl http://192.168.4.15

192.168.4.100

]# curl http://192.168.4.15

192.168.4.200

**********************

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：(参考脚本如下，仅供参考)

]# 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

**************************