LVS集群之NAT模式实现
一、集群的种类
集群系统主要分为
1、HA:高可用集群,又叫双机热备。
  (a)原理
     2台机器A,B,正常是A提供服务,B待命闲置,当A宕机或服务宕掉,会切换至B继续提供服务
  (b)常用的高可用开源软件: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
 
二、LB集群
1、实现手段
     硬件:F5负载均衡器
     软件:LVS(4层,网络层),  Nginx(7层,应用层)
 
2、负载均衡架构图

说明:
LVS集群使用三层架构
第一层:负载均衡层(Load Balancer)
位于整个集群系统的最前端,由一台或多台负载调度器(Director Server,以下简称dir)组成。
dir的作用类似一个路由器,它含有为完成LVS功能所设定的路由表,通过这些路由表把用户的请求分发给服务器群组层的应用服务器(Real Server)
ps:客户认为服务是来自一个虚拟IP地址上
 
第二层:服务器群组层(Server Arrary)
由一组实际运行应用服务的机器组成。Real Server(以下简称rs)可以是Web服务器、Mail服务器、FTP服务器、DNS服务器等
 
第三层:共享存储层(Shared Storage)
是为所有rs提供共享存储空间和内容一致性的存储区域,一般由磁盘阵列设备组成。
一般可以通过NFS网络文件系统共享数据(在繁忙的业务系统中,性能并不太好),此时可以用集群文件系统,如 Red Hat 的 GFS 文件系统,Oracle 提供的 OCFS2 文件系统等
 
3、LVS分3种模式
     (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
      ps:还有第 4 种模式 FULLNAT(淘宝ospf+lvs)
 
 
################   搭建来了   ###################
 
三、搭建LVS-NAT模式集群实现负载均衡
1、分发器 director 配置
  —— 网络配置前期工作
 (a)配置网络环境,增加网卡eth2(需要添加HWADDR不同的网卡,我的eth1跟eth0是一样的,所以只能用eth2)
 
 

 (b)生成eth2配置文件,配置虚拟 IP 地址为 10.0.69.132

    cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2
   (i)DEVICE=eth2
      (ii)IPADDR=10.0.69.132(跟物理机同一网段)
     
     (iii)GATEWAY=10.0.69.1
 
 (c)重启网络服务:service network restart
  内网ip:192.168.131.132
  外网ip:10.0.69.132
 

物理机可以ping通虚拟 IP

 

 
—— 开启路由转发功能,安装配置LVS-NAT
1、安装lvs核心软件包 yum install -y ipvsadm
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)
vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh

参数说明:

-A:增加一个虚拟服务   
-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
 
3、执行脚本 sh !$
4、查看规则 ipvsadm -ln
 

 
二、真实服务器real server配置
rs1: 192.168.131.110
rs2: 192.168.131.131
 
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(192.168.131.132) ——》 一开始我懵逼,写成vip了,囧。一定要理解原理(so important)
 
2、重启网卡生效:ifdown eth0; ifup eth0
 
 
三、测试
1、修改nginx的默认页面(好区分)
rs1:echo "192.168.131.110 master" > /usr/share/nginx/html/index.html
rs2:echo "192.168.131.131 slave"   > /usr/share/nginx/html/index.html
 
2、real server(rs1,rs2)开启 nginx 服务:/etc/init.d/nginx start
(httpd也可以:yum install httpd)
其实就是开启80端口的web服务(记得查下 netstat查看是否监听80端口)
注意:分发器 dir 并没有监听 80 端口
     因为 dir 是一个路由器,只负责转发 80 端口上的数据给后端,自己并不处理请求
 
dir 访问外网 IP(10.0.69.132)
(1)不设权重测试(上面脚本内容就是)
 

(2)设置权重测试(rs1: 3   rs2: 1)
 
 
结果:
 

拓展:

ipvsadm -ln --stats  ==>  查看分发情况

ipvsadm -ln --rate  ==>   查看速率

ipvsadm -C  ==> 清空规则 

ps:如果curl无法成功,检查下防火墙是否关了(iptables -F;setenforce 0) ————》 懵逼的我被这里卡了很久 = =

大家一定要记得关防火墙哇 o(>ω<)o
     

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