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LVS-NAT &TUN實現負載均衡

阿新 • • 發佈：2019-01-21 
工作原理：
基於NAT機制實現。當用戶請求到達director之後，director將請求報文的目標地址（即VIP）改成選定的realserver 地址，同時將報文的目標埠也改成選定的realserver的相應埠，最後將報文請求傳送到指定的realserver。在伺服器端得到資料 後，realserver將資料返給director，而director將報文的源地址和源埠改成VIP和相應埠，然後把資料傳送給使用者，完成整個 負載排程過程。
·  一臺Director：
  版本：Red Hat 6.5
雙網絡卡： 
eth0: VIP:192.168.43.1/24(真實生產環境下一定將閘道器指向運營商的公網IP)
eth2:
 
 DIP:172.25.53.1/24(此IP必須和後臺的RealSever在同一個網段內)
·  兩臺RealServer：
·  版本：Red Hat 6.5單網絡卡： 
RealServer1：RIP1:172.25.53.2/24(閘道器必須指向Director的DIP)
RealServer2: RIP2:172.25.53.3/24(閘道器必須執行Director的DIP)
在Director伺服器上安裝ipvsadmin工具，此處我們使用RedHat自帶的rpm包進行安裝
yum install ipvsadm.x86_64
配置網絡卡，並設定IP
[root@server1 ~]# ip addr add 192.168.43.1/24 dev eth2
 

[root@server1 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state
 
 UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:07:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.53.1/24 brd 172.25.53.255 scope global eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fe07:35d5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:de:cc:dc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.43.1/24 scope global eth2
[root@server1 ~]# ip link set up eth2
[root@server1 ~]# ping 192.168.43.250
PING 192.168.43.250 (192.168.43.250) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 192.168.43.250: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.718 ms
64 bytes from 192.168.43.250: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.148 ms
^C
--- 192.168.43.250 ping statistics ---
2 packets transmitted, 2 received, 0% packet loss, time 1870ms
rtt min/avg/max/mdev = 0.148/0.433/0.718/0.285 ms

開啟本機的路由轉發功能

檢視本地路由功能是否開啟(1 開啟 0 關閉)

[[email protected] ~]# sysctl -a |grep ip_forward
net.ipv4.ip_forward = 0
[[email protected] ~]# sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1
net.ipv4.ip_forward = 1
[[email protected] ~]# vim /etc/sysctl.conf   永久編輯
配置RealServer伺服器
配置Server2網絡卡，並設定IP
[[email protected] ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
DEVICE="eth0"
BOOTPROTO="static"
ONBOOT="yes"
IPADDR=172.25.53.2
PREFIX=24
TYPE=Ethernet
GATEWAY=172.25.53.250
NM_CONTROLLED=yes
重啟
[[email protected] ~]# service network restart
Shutting down interface eth0:                              [  OK  ]
Shutting down loopback interface:                          [  OK  ]
Bringing up loopback interface:                            [  OK  ]
Bringing up interface eth0:  Determining if ip address 172.25.53.2 is already in use for device eth0...
                                                           [  OK  ]
安裝httpd服務

[[email protected] ~]# yum install httpd 
Loaded plugins: product-id, subscription-manager
This system is not registered to Red Hat Subscription Management. You can use subscription-manager to register.
rhel-source                                              | 3.9 kB     00:00     
Setting up Install Process
Package httpd-2.2.15-29.el6_4.x86_64 already installed and latest version
Nothing to do
[[email protected] ~]# /etc/init.d/httpd start
Starting httpd: httpd: Could not reliably determine the server's fully qualified domain name, using 172.25.53.2 for ServerName
                                                           [  OK  ]
[[email protected] ~]# netstat -an | grep :80 
tcp        0      0 172.25.53.2:44804           172.25.53.250:80            TIME_WAIT   
tcp        0      0 :::80                       :::*                        LISTEN      
訪問本地web是否可以正常訪問
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.2
www.westos.org  -server2

清空火牆策略
[[email protected] ~]# iptables -F

Server3與上述相同，ip為172.25.53.3

測試Director是否可以正常訪問Realserver的服務
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.2
www.westos.org  -server2
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.3
www.westos.org  -server3
測試正常

將RealServer加入Web叢集服務

[root@server1 ~]# ipvsadm -l
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4194304)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@server1 ~]# ipvsadm -A -t 192.168.43.1:80 -s rr
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.43.1:80 -r 172.25.53.2:80 -m
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.43.1:80 -r 172.25.53.3:80 -m

最終測試

[[email protected] ~]# curl 192.168.43.1
www.westos.org - server3
[[email protected] ~]# curl 192.168.43.1
www.westos.org  -server2
[[email protected] ~]# curl 192.168.43.1
www.westos.org - server3
[[email protected] ~]# curl 192.168.43.1
www.westos.org  -server2

成功

LVS-TUN

LVS、TUN簡介

LVS 是Linux Virtual Server的簡稱，在實際環境中經常作為B/S結構的網路應用中的負載均衡器來使用，工作在7層網路模型中的，網路層，也就是通常說的IP層，由於資料的處理是在Linux核心態完成的，所以相對反向代理伺服器來說，效能一般會高一些；

TUN 是IP Tunneling ，IP隧道的簡稱，它將排程器收到的IP資料包封裝在一個新的IP資料包中，轉交給應用伺服器，然後實際伺服器的返回資料會直接返回給使用者。

優點

TUN模式可以解決DR模式下不能跨網段的問題，甚至可以跨公網進行。

[root@server1 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:07:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.53.1/24 brd 172.25.53.255 scope global eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fe07:35d5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:de:cc:dc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
[root@server1 ~]# ip link set down eth2
[root@server1 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:07:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.53.1/24 brd 172.25.53.255 scope global eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fe07:35d5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:de:cc:dc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

利用ipip建立tunnel（隧道）

[root@server1 ~]# modprobe ipip
[root@server1 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:07:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.53.1/24 brd 172.25.53.255 scope global eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fe07:35d5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:de:cc:dc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: tunl0: <NOARP> mtu 1480 qdisc noop state DOWN 
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
[root@server1 ~]# ip link set up tunl0
[root@server1 ~]# ip addr add 172.25.53.100/24 dev tunl0
[root@server1 ~]# ip addr
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:07:35:d5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.53.1/24 brd 172.25.53.255 scope global eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fe07:35d5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
3: eth2: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc noop state DOWN qlen 1000
    link/ether 52:54:00:de:cc:dc brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
4: tunl0: <NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1480 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0
    inet 172.25.53.100/24 scope global tunl0

其他兩臺RealServer設定相同
==================
[root@server2 ~]# modprobe ipip
[root@server2 ~]# ip link set up tunl0
[root@server2 ~]# ip addr add 172.25.53.100/24 dev tunl0

[root@server3 ~]# modprobe ipip
[root@server3 ~]# ip link set up tunl0
[root@server3 ~]# ip addr add 172.25.53.100/24 dev tunl0




[[email protected] ~]# /etc/init.d/arptables_jf start
Flushing all current rules and user defined chains:        [  OK  ]
Clearing all current rules and user defined chains:        [  OK  ]
Applying arptables firewall rules:                         [  OK  ]
[[email protected] ~]# sysctl -a|grep rp_filter
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.all.arp_filter = 0
net.ipv4.conf.default.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.default.arp_filter = 0
net.ipv4.conf.lo.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_filter = 0
net.ipv4.conf.eth0.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.eth0.arp_filter = 0
net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter = 1
net.ipv4.conf.tunl0.arp_filter = 0
[[email protected] ~]# sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=0
net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter = 0

[[email protected] ~]# /etc/init.d/arptables_jf start
Flushing all current rules and user defined chains:        [  OK  ]
Clearing all current rules and user defined chains:        [  OK  ]
Applying arptables firewall rules:                         [  OK  ]
[[email protected] ~]# sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=0
net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter = 0

將RealServer加入Web叢集服務

[root@server1 ~]# ipvsadm -A -t 172.25.53.100:80 -s rr
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.53.100:80 -r 172.25.53.2:80 -i
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.53.100:80 -r 172.25.53.3:80 -i
[root@server1 ~]# ipvsadm -l
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4194304)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.25.53.100:http rr
  -> server2:http                 Tunnel  1      0          0         
  -> server3:http                 Tunnel  1      0          0

客戶訪問

[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org - server3
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org  -server2
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org - server3
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org  -server2
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org - server3
[[email protected] ~]# curl 172.25.53.100
www.westos.org  -server2

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