如何实现基于LVS负载均衡?

Load balancing

1 理论部分

1.1 LVS的架构

调度层(Director):
集群层(Real Server)
共享层

1.2 LVS的三种工作模式

1)DR模式
– MAC层实现
– Director将请求的数据包目标MAC改为Real Server的MAC地址
– 数据直接返回客户端
2)NAT模式
– IP层实现
– Director将请求的目标IP改为Real Server的IP
– 数据返回在Director将源IP还原
3)TUN模式
– 类似于VPN实现
– Director建立加密IP隧道转发到Real Server
– 数据直接返回客户端

1.3 LVS的IP分类

1)VIP(Virtual IP)
– VIP每台机都需要配置
– IP用于内网通讯并对外提供服务
2)DIP(Driector IP)
– DIP设置于Driector服务器
– 分内外网IP,内网IP用于内部通讯,外网IP用于NAT模式的外网
3)RIP(Real IP)
– RIP设置于Real服务器
– 只有内网IP,IP只用于内网通讯

1.4 LVS的调度算法

1)轮叫调度(Round Robin,简称RR)
2)加权轮叫(Weighted Round Robin,简称WRR)
3)最少链接(Least Connection,简称LC)
4)加权最少链接(Weighted Least Conncetions,简称WLC)

2 实验部分

2.1 实验前提

2.1.1 主机信息

Dr:
director ipaddress=10.168.0.90
vip ipaddress=10.168.0.91
hostname=dr
Rs1:
real ipaddress=10.168.0.94
vip-lo ipaddress=10.168.0.91
hostname=rs1
Rs2:
real ipaddress=10.168.0.95
vip-lo ipaddress=10.168.0.91
hostname=rs2

2.1.2 yum源安装

In Real Server

yum install -y httpd

In Director

yum install -y ipvsadm

2.2 NAT模式配置

vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh

创建如下脚本:

#! /bin/bash
# director 服务器上开启路由转发功能: 
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
# 关闭icmp的重定向
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/eth0/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects

# director 设置nat防火墙
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.168.0.0/24  -j MASQUERADE
# director设置ipvsadm
IPVSADM='/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.0.11:80 -s lc -p 300
$IPVSADM -a -t 192.168.0.11:80 -r 10.168.0.94:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.0.11:80 -r 10.168.0.95:80 -m -w 1

运行脚本:

sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh

2.2 DR模式配置

In Director

vim /usr/local/sbin/lvs_dr.sh

创建如下脚本:

#! /bin/bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipv=/sbin/ipvsadm
vip=10.168.0.91
rs1=10.168.0.94
rs2=10.168.0.95
ifconfig eth0:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip dev eth0:0
$ipv -C
$ipv -A -t $vip:80 -s rr 
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs1:80 -g -w 1
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs2:80 -g -w 1

In Real Server

vim /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh

创建如下脚本:

#! /bin/bash
vip=10.168.0.91
ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up 
route add -host $vip lo:0
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

运行脚本:
In Director

/usr/local/sbin/lvs_dr.sh

In Real Server

sh /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh

参考文献:
======================================================
http://www.linuxvirtualserver.org/zh/index.html
LVS-DR的工作原理
http://os.51cto.com/art/201105/264303.htm
LVS调度算法分类:
http://www.apelearn.com/bbs/thread-7407-1-1.html
arp_ignore&arp_announce参数(DR模式):
http://www.cnblogs.com/lgfeng/archive/2012/10/16/2726308.html
http://blog.csdn.net/fireroll/article/details/18352083

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