LVS集群之NAT模式

集群的分类：

（1）HA：高可用集群，有叫双机热备

原理：两台机器A、B，正常是A提供服务，当A机宕机或者服务有问题时，会切换到B机继续提供服务
常用的高了永软件：heartbeat和keepalived（可以做负载均衡）

（2）LB：负载均衡集群。

（3）HPC：高性能计算集群

咱们这里讲负载均衡集群。

负载均衡的实现方式：

1：通过硬件的实现：F5负载均衡器

2：软件的实现。LVS（四层，传输层），nginx反向代理（七层，应用层）

LVS的实现由三种方式：

（a）NAT（网络地址映射）：通过网络地址转换的方法来实现调度

     优点：支持所有操作系统及私有网络，且只需一个公网 IP 地址

     缺点：用户请求和响应报文都必须经过dr地址重写，当用户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。

 （b）DR（直接路由模式）：通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到 rs，而 rs 将响应直接返回给客户。性能最好

 （c）TUN（IP隧道模式）：dr采用IP隧道技术将用户请求转发到某个rs，而这个rs将直接响应用户请求，不再经过dr，dr只处理用户的报文请求，从而使集群系统吞吐量大大提高。

下面来搭建LVS-NAT模式集群实现负载均衡。

环境：

主机名	IP	系统	角色
dir	192.168.199.8/192.168.209.8	rhel7.4	分发器
node1	192.168.199.67	rhel6.5	real server1
node2	192.168.199.68	rhel6.5	real server1

dip：192.168.199.8

vip：192.168.209.8

rip1:192.168.199.67

rip2:192.168.199.68

分发器配置：

分发器有两个网卡，一个网卡和内网连接，一个网卡和外网连接

• ens33：192.168.199.8：这张网卡对应一个封闭的内网，不能访问外网资源，外网也不能直接通过这个IP访问这台主机；(这台主机不用配置网关)
• ens37：192.168.209.8：这张网卡设置的IP可以访问外网，也可以被外网访问。

1、安装lvs核心软件包：

[root@dir ~]# yum install ipvsadm -y
2、写脚本管理（开启路由转发，添加虚拟服务，添加虚拟服务后端的real server）

[root@dir ~]# vim lvs_nat.sh

#!/bin/bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X  
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.199.0/24 -j MASQUERADE
IPVSADM='/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.209.8:80 -s rr
$IPVSADM -a -t 192.168.209.8:80 -r 192.168.199.67:80 -m
$IPVSADM -a -t 192.168.209.8:80 -r 192.168.199.68:80 -m

参数说明：

-A：增加一个虚拟服务IP

-a：增加real server

-r：指定real server 的 IP地址

-t：表示TCP服务       

-s：指定调度算法   rr：轮询算法（对调度算法感兴趣的大家可以查查~）

-m（masquerade）：也就是NAT方式的LVS

[root@dir ~]# chmod +x lvs_nat.sh  增加执行权限

[root@dir ~]# ./lvs_nat.sh
查看规则：

[root@dir ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.209.8:80 rr
  -> 192.168.199.67:80            Masq    1      0          0         
  -> 192.168.199.68:80            Masq    1      0          0

real server配置

rs1:192.168.199.67

rs2:192.168.199.68

rs1和rs2都要修改网卡配置文件：  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0

1、网关GATEWAY都要指向分发器 dir 的 IP，192.168.199.8（不要写成vip了啊）

rs1和rs2都这样配置

2、重启网卡使配置生效

测试：

在rs1和rs2上安装Apache服务，然后下一个测试页面

rs1：echo 'this is 192.168.199.67' > /var/www/html/index.html

rs2: echo 'this is 192.168.199.68' > /var/www/html/index.html

在dir上访问vip：

1、不设置权重进行测试（上面的脚本就是这样）：

[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.68
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.68
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.68
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
2、设置权重进行测试（rs1：3，rs2:1），修改一下脚本

$IPVSADM -A -t 192.168.209.8:80 -s wrr
$IPVSADM -a -t 192.168.209.8:80 -r 192.168.199.67:80 -m -w 3
$IPVSADM -a -t 192.168.209.8:80 -r 192.168.199.68:80 -m -w 1

[root@dir ~]# ./lvs_nat.sh
[root@dir ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.209.8:80 wrr
  -> 192.168.199.67:80            Masq    3      0          0         
  -> 192.168.199.68:80            Masq    1      0          0

查看结果：

[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.68
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.68
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67
[root@dir ~]# curl 192.168.209.8
this is 192.168.199.67

完美结束。

下一篇讲LVS的其他模式，希望对大家有所帮助。

最后在说一句啊。当有问题的时候怎么清空规则呢???

[root@dir ~]# ipvsadm -C

[root@dir ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@dir ~]#