1. 程式人生 > >負載均衡叢集介紹 LVS介紹 LVS排程演算法 LVS NAT模式搭建

負載均衡叢集介紹 LVS介紹 LVS排程演算法 LVS NAT模式搭建

1,負載均衡叢集介紹。

 主流開源軟體有LVS、keepalived、haproxy、nginx等
 其中LVS屬於4層(網路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外的其他埠通訊的,比如MySQL的,而nginx僅僅支援http,https,mail,haproxy也支援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。

2,LVS介紹。

 LVS是由國人章文嵩開發的
 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核心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 balancer),它用來分發使用者的請求,還有諸多處理使用者請求的伺服器(Real Server,簡稱rs)

 LVS NAT模式。

 這種模式藉助iptables的nat表來實現
 使用者的請求到分發器後,通過預設的iptables規則,把請求的資料包轉發到後端的rs上去
 rs需要設定閘道器為分發器的內網ip
 使用者請求的資料包和返回給使用者的資料包全部經過分發器,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,分發器接收到請求資料包後,會對資料包做一個加工,會把目標IP改為rs的IP,這樣資料包就到了rs上
 rs接收資料包後,會還原原始資料包,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,它會把資料包的MAC地址修改為rs的MAC地址
 rs接收資料包後,會還原原始資料包,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


3,LVS排程演算法。

 輪詢 Round-Robin  rr
 加權輪詢 Weight Round-Robin wrr
 最小連線 Least-Connection lc
 加權最小連線 Weight Least-Connection wlc
 基於區域性性的最小連線 Locality-Based Least Connections lblc
 帶複製的基於區域性性最小連線 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr
 目標地址雜湊排程 Destination Hashing dh

 源地址雜湊排程 Source Hashing  sh

4, LVS NAT模式搭建。

準備三臺機器。

第一臺機器:分發器,也叫排程器(簡寫為dir),需要設定兩個網絡卡。

內網IP地址是:192.168.177.130,外網IP:192.168.162.128。

第二臺機器:rs1。內網IP:192.168.177.132,設定閘道器為192.168.177.130。

第三臺機器:rs2。 內網IP:192.168.177.133,設定閘道器為192.168.177.130。

在三臺機器上都執行一下命令。目的是呼叫一個空規則方便做實驗。
 systemctl stop firewalld; systemctl disable firewalld

 systemctl start  iptables; iptables -F; service iptables save 

5,在dir上安裝ipvsadm
 yum install -y ipvsadm
 在dir上編寫指令碼,vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//內容如下
#! /bin/bash
# director 伺服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
# 注意區分網絡卡名字
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eno16777736/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
# director 設定nat防火牆
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.177.0/24  -j MASQUERADE
# director設定ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.162.128:80 -s wlc -p 3 //實驗中實際是用-s -rr
$IPVSADM -a -t 192.168.162.128:80 -r 192.168.177.132:80 -m -w 1

$IPVSADM -a -t 192.168.162.128:80 -r 192.168.177.133:80 -m -w 1

6,NAT模式效果測試。

   兩臺rs上都安裝nginx
 設定兩臺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
 瀏覽器裡訪問192.168.162.128,多訪問幾次看結果差異