目录
一、LVS集群的介绍
1、LVS 相关术语：
2、lvs工作原理
3、相关名词概念
4、lvs集群的类型
二、lvs的nat模式
1、介绍：
2、数据逻辑：
3、nat实验部署
环境搭建：
1、lvs中要去打开内核路由功能，实现网络互联。
2、在web1,web2上安装配置httpd服务
3、在lvs上面配置ipvsadm
4、用nat ip 172.25.254.100 进行测试
一、LVS集群的介绍
Cluster常见的三种类型：LB ： LoadBalancing （负载均衡）由多个主机组成，每个主机只承担一部分访问HA ： High Availiablity （高可用） SPOF （ single Point Of failure ）MTBF:Mean Time Between Failure 平均无故障时间，正常时间MTTR:Mean Time To Restoration （ repair ）平均恢复前时间，故障时间A=MTBF/ （ MTBF+MTTR ） (0,1) ： 99%, 99.5%, 99.9%, 99.99%, 99.999%SLA ：Service level agreement（服务等级协议）是在一定开销下为保障服务的性能和可用性，服 务提供商与用户间定义的一种双方认可的协定。通常这个开销是驱动提供服务质量的主要因素。在 常规的领域中，总是设定所谓的三个 9 ，四个9来进行表示，当没有达到这种水平的时候，就会有一 些列的惩罚措施，而运维，最主要的目标就是达成这种服务水平。 停机时间又分为两种，一种是计划内停机时间，一种是计划外停机时间，而运维则主要关注计划外 停机时间HPC ：High-performance computing（高性能计算，国家战略资源）
1、LVS 相关术语：
LVS:Linux Virtual Server，负载调度器，内核集成。
2、lvs工作原理
VS根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RS，根据调度算法来挑选RS。
LVS（Linux Virtual Server）主要通过负载均衡技术，将来自客户端的请求转发给后端服务器，从而提供高性能、高可用的服务器集群服务。
LVS是Linux操作系统中一个优秀的负载均衡项目，它利用IP负载均衡技术，有效地将到达的请求分发到不同的服务器上，以实现高性能和高可用性。LVS的核心组件包括负载调度器（Load Balancer）、服务器池（Server Pool）和共享存储（Shared Storage）。请求首先到达负载调度器，然后根据预设的规则和算法，转发到服务器池中的某一台服务器进行处理。
3、相关名词概念
- VS：Virtual Server
- RS：Real Server
- CIP：Client IP
- VIP: Virtual serve IP VS外网的IP
- DIP: Director IP VS内网的IP
- RIP: Real server IP
访问流程： CIP <--> VIP == DIP <--> RIP
4、lvs集群的类型
- lvs-nat： 修改请求报文的目标IP,多目标IP的DNAT
- lvs-dr： 操纵封装新的MAC地址
- lvs-tun： 在原请求IP报文之外新加一个IP首部
- lvs-fullnat： 修改请求报文的源和目标IP
下面我们来介绍一下lvs的nat模式，其他几种模式我会在后面介绍一下。
二、lvs的nat模式
1、介绍：
- 本质是多目标IP的DNAT，通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和
- PORT实现转发
- RIP和DIP应在同一个IP网络，且应使用私网地址;RS的网关要指向DIP
- 请求报文和响应报文都必须经由Director转发，Director易于成为系统瓶颈
- 支持端口映射，可修改请求报文的目标PORT
- VS必须是Linux系统，RS可以是任意OS系
2、数据逻辑：
- 1.客户端发送访问请求，请求数据包中含有请求来源（cip），访问目标地址（VIP）访问目标端口（9000port）
- 2.VS服务器接收到访问请求做DNAT把请求数据包中的目的地由VIP换成RS的RIP和相应端口
- 3.RS1相应请求，发送响应数据包，包中的相应保温为数据来源（RIP1）响应目标（CIP）相应端口 （9000port）
- 4.VS服务器接收到响应数据包，改变包中的数据来源（RIP1-->VIP）,响应目标端口（9000-->80）
- 5.VS服务器把修改过报文的响应数据包回传给客户端
- 6.lvs的NAT模式接收和返回客户端数据包时都要经过lvs的调度机，所以lvs的调度机容易阻塞
客户请求到达vip后进入PREROUTING,在没有ipvs的时候因该进入本机INPUT,当IPVS存在后访问请求在通过PREROUTING后被ipvs结果并作nat转发
3、nat实验部署
拓扑图
环境要求：
准备3台Linux虚拟机：
一台作lvs进行负载均衡，其中要有2个网卡，一个为nat模式，一个为仅主机模式。
其他两台都为仅主机模式提供httpd服务，最终要实现的时在lvs上实现通过172.25.254.100，进行nat模式实现负载均衡。
环境搭建：
|
主机名
| ip | vip | 角色 |
| lvs | 192.168.0.100 | 172.25.254.100 |
调度器（
VS
）
|
| web1 | 192.168.0.10 | null |
真实服务器（
RS
）
|
| web2 | 192.168.0.20 | null |
真实服务器（
RS
）
|
| node4 | 172.25.254.130 |
测试机
|
注意：在进行lvs负载均衡部署时，环境一定要成功没问题。！！！！
1、lvs中要去打开内核路由功能，实现网络互联。
[root@lvs ~]#vim /etc/sysctl.conf
#添加
net.ipv4.ip_forward = 1
#查看
[root@lvs ~]#sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 12、在web1,web2上安装配置httpd服务
#web1上面，
[root@web1 ~]#dnf install httpd -y
[root@web1 ~]# echo web1 10 > /var/www/html/index.html
[root@web1 ~]# systemctl enable --now httpd
#web2上面，
[root@web2 ~]#dnf install httpd -y
[root@web2 ~]# echo web2 20 > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# systemctl enable --now httpd3、在lvs上面配置ipvsadm
#下载服务
[root@lvs ~]#yum install ipvsadm -y
#-s 调度算法 rr 轮询 -t 使用tcp协议 ，添加策略
[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 172.25.254.100:80 -s rr
[root@lvs ~]# ipvsadm -Ln
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.10:80 -m
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 172.25.254.100:80 -r 192.168.0.20:80 -m
#查看策略
[root@lvs ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.25.254.100:80 rr
-> 192.168.0.10:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.0.20:80 Masq 1 0 0
#将其保存到配置文件中，使其可以当作服务启动
[root@lvs ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@lvs ~]# systemctl enable --now ipvsadm.service
ipvsadm 的详细用法将在后面介绍哦，现在先使用。
4、用nat ip 172.25.254.100 进行测试
以上就成功啦，实现简单的负载均衡，上面web服务写成不一样是为了实验结果明显，在企业中其内容一般都是一样的，这样就可以实现我们需要负载均衡的效果
