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2018-05-22 Linux學習

阿新 • • 發佈：2018-05-23
Linux學習

18.6 負載均衡集群介紹

主流開源軟件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
其中LVS屬於4層（網絡OSI 7層模型），nginx屬於7層，haproxy既可以認為是4層，也可以當做7層使用
keepalived的負載均衡功能其實就是lvs
lvs這種4層的負載均衡是可以分發除80外的其他端口通信的，比如MySQL的，而nginx僅僅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL這種
相比較來說，LVS這種4層的更穩定，能承受更多的請求，而nginx這種7層的更加靈活，能實現更多的個性化需求

18.7 LVS介紹

LVS介紹

LVS是由國人章文嵩開發
流行度不亞於apache的httpd，基於TCP/IP做的路由和轉發，穩定性和效率很高
LVS最新版本基於Linux內核2.6，有好多年不更新了
LVS有三種常見的模式：NAT、DR、IP Tunnel
LVS架構中有一個核心角色叫做分發器（Load balance），它用來分發用戶的請求，還有諸多處理用戶請求的服務器（Real Server，簡稱rs）

LVS NAT模式

這種模式借助iptables的nat表來實現
用戶的請求到分發器後，通過預設的iptables規則，把請求的數據包轉發到後端的rs上去
rs需要設定網關為分發器的內網ip
用戶請求的數據包和返回給用戶的數據包全部經過分發器，所以分發器成為瓶頸
在nat模式中，只需要分發器有公網ip即可，所以比較節省公網ip資源

LVS IP Tunnel模式

這種模式，需要有一個公共的IP配置在分發器和所有rs上，我們把它叫做vip
客戶端請求的目標IP為vip，分發器接收到請求數據包後，會對數據包做一個加工，會把目標IP改為rs的IP，這樣數據包就到了rs上
rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP為vip，因為所有rs上配置了這個vip，所以它會認為是它自己

LVS DR模式

這種模式，也需要有一個公共的IP配置在分發器和所有rs上，也就是vip
和IP Tunnel不同的是，它會把數據包的MAC地址修改為rs的MAC地址
rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP為vip，因為所有rs上配置了這個vip，所以它會認為是它自己

18.8 LVS的調度算法

輪詢 Round-Robin  rr
加權輪詢 Weight Round-Robin wrr
最小連接 Least-Connection lc
加權最小連接 Weight Least-Connection wlc
基於局部性的最小連接 Locality-Based Least Connections lblc
帶復制的基於局部性最小連接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr
目標地址散列調度 Destination Hashing dh
源地址散列調度 Source Hashing  sh

18.9-10 LVS NAT模式搭建

NAT模式搭建 – 準備工作

三臺機器
分發器，也叫調度器（簡寫為dir）
內網：133.130，外網：147.144（vmware僅主機模式）
rs1
內網：133.132
rs2
內網：133.133

三臺機器
分發器，也叫調度器（簡寫為dir）
內網：133.130，外網：142.147（vmware僅主機模式）
rs1
內網：133.132，設置網關為133.130
rs2
內網：133.133，設置網關為133.130
三臺機器上都執行執行 
systemctl stop firewalld; systemc disable firewalld
systemctl start  iptables-services; iptables -F; service iptables save

NAT模式搭建

在dir上安裝ipvsadm
yum install -y ipvsdam
在dir上編寫腳本，vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//內容如下

#! /bin/bash

director 服務器上開啟路由轉發功能

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

關閉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

註意區分網卡名字，阿銘的兩個網卡分別為ens33和ens37

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects

director 設置nat防火墻

iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.133.0/24 -j MASQUERADE

director設置ipvsadm

IPVSADM=‘/usr/sbin/ipvsadm‘
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.147.144:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.132:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.133:80 -m -w 1

NAT模式效果測試

兩臺rs上都安裝nginx
設置兩臺rs的主頁，做一個區分，也就是說直接curl兩臺rs的ip時，得到不同的結果
瀏覽器裏訪問192.168.142.147，多訪問幾次看結果差異

操作過程

分發器 配置，網卡設置為僅主機模式

[root@linux-01 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens37
UUID=
DEVICE=ens37
ONBOOT=yes
IPADDR=172.16.166.130
PREFIX=24
ZONE=

在電腦上可以ping通  172.16.166.130

[root@linux-01 ~]# systemctl stop firewalld

三臺Linux機器都
setenforce 0;getenforce
systemctl stop firewalld

修改網關為分發器的IP，組成內網

[root@linux-02 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.106.165
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.106.160
DNS1=119.29.29.29

[root@linux-02 ~]# systemctl restart network

[root@linux-03 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.106.166
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.106.160
DNS1=119.29.29.29

[root@linux-03 ~]# systemctl restart network

分發器安裝配置

[root@linux-01 ~]# yum install -y ipvsadm

[root@linux-01 ~]# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
#! /bin/bash

director 服務器上開啟路由轉發功能

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

關閉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

註意區分網卡名字，阿銘的兩個網卡分別為ens33和ens37

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects

director 設置nat防火墻

iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.106.0/24 -j MASQUERADE

director設置ipvsadm

IPVSADM=‘/usr/sbin/ipvsadm‘
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 172.16.166.130:80 -r 192.168.106.165:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 172.16.166.130:80 -r 192.168.106.166:80 -m -w 1

[root@linux-01 ~]# sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh

rs主機啟動 Nginx

[root@linux-02 ~]# netstat -lnpt
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*               LISTEN      1/systemd           
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      946/sshd            
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1185/master         
tcp6       0      0 :::111                  :::*                    LISTEN      1/systemd           
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      946/sshd            
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1185/master         
[root@linux-02 ~]# systemctl start nginx

[root@linux-02 ~]# vi /usr/share/nginx/html/index.html
aminglinux02
[root@linux-02 ~]# curl localhost
aminglinux02

[root@linux-03 ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html
aminglinux03
[root@linux-03 ~]# curl localhost
aminglinux03

[root@linux-01 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.16.166.130:80 wlc persistent 3
  -> 192.168.106.165:80           Masq    1      0          3         
  -> 192.168.106.166:80           Masq    1      0          0  

[root@linux-01 ~]# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s wlc -p 3
改為
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s rr

測試訪問

[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux03
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux02
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux03
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux02

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