1. 程式人生 > >負載均衡集群介紹及LVS介紹、調度算法、 LVS NAT模式搭建

負載均衡集群介紹及LVS介紹、調度算法、 LVS NAT模式搭建

分配 hashing fault cmp apach dir 流行 tina -s

一、 負載均衡集群介紹

實現負載均衡主流開源軟件LVS、keepalived、haproxy、nginx等

1)、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

2)、 keepalived的負載均衡功能其實就是lvs

3)、 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

4)、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

二、 LVS介紹

1)、 LVS是由中國人章文嵩開發,是世界著名的軟件, 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

2)、 LVS最新版本基於Linux內核2.6,有好多年不更新了
3)、 LVS有三種常見的模式:NAT、DR、IP Tunnel
4)、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)
5)、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,一般只能帶10臺機器左路;
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
技術分享圖片
6)、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
技術分享圖片
7、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。
技術分享圖片

三、LVS調度算法

1)、輪詢 Round-Robin rr
用戶請求過來,它均衡的把請求分發到rs上。
2)、加權輪詢 Weight Round-Robin wrr
比RR多一個權重,權重越高分配的請求數越多。
3)、最小連接 Least-Connection lc
把新的請求發送到最小連接的rs上面。
4)、加權最小連接 Weight Least-Connection wlc

5)、 基於局部性的最小連接 Locality-Based Least Connections lblcNAT模式搭建 – 準備工作
6)、帶復制的基於局部性最小連接 Locality-Based Least Connections with Replication lblcr
7)、目標地址散列調度 Destination Hashing dh
8)、 源地址散列調度 Source Hashing sh

四、 LVS NATNAT模式搭建

1)、 準備工作
三臺機器
分發器,也叫調度器(簡寫為dir)
三臺機器
分發器,也叫調度器(簡寫為dir)
內網:1.31,外網:189.89(vmware僅主機模式)
rs1
內網:1.12,設置網關為1.2
rs2
內網:1.29,設置網關為1.2
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
2)、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

負載均衡集群介紹及LVS介紹、調度算法、 LVS NAT模式搭建