目录

一、集群概述

1.负载均衡技术类型

2.负载均衡实现方式

二、LVS结构

1.三层结构

2.架构对象

三、LVS工作模式

四、LVS负载均衡算法

1.静态负载均衡

2.动态负载均衡

五、ipvsadm命令详解

1. -A

2. -D

3. -L

4. -a

5. -d

6. -l

7. -t

8. -s

9. -r

10. -w

11. -g

12. -i

13. -m

14. 案例

六、LVS配置案例

1.基础配置

2.实现NAT模型搭建

2.1 负载调度器配置

2.1.1 配置IP地址

2.1.2 配置本地yum源

2.1.3 安装ipvsadm

2.1.4 开启路由转发功能

2.1.5 加载ip_vs模块

2.1.6 启动ipvsadm服务

2.1.7 配置负载分配策略

2.1.8 保存策略

2.2 web节点配置

2.2.1 安装httpd

2.2.2 配置网关

2.3 测试

3.实现DR模型搭建

3.1 负载调度器配置

3.1.1 调整ARP参数

3.1.2 配置虚拟IP地址

3.1.3 安装ipvsadm

3.1.4 加载ip_vs模块

3.1.5 启动ipvsadm服务

3.1.6 配置负载分配策略

3.1.7 保存策略

3.2 web节点配置

3.2.1 调整ARP参数

3.2.2 配置虚拟IP地址

3.2.3 添加回环路由

3.2.4 安装httpd

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一、集群概述

1.负载均衡技术类型

• 四层负载均衡器 也称为 4 层交换机，主要通过分析 IP 层及 TCP/UDP 层的流量实现基于 IP 加端口的负载均衡，如常见的 LVS、F5 等；
• 七层负载均衡器 也称为 7 层交换机，位于 OSI 的最高层，即应用层，此负载均衡器支持多种协议，如HTTP、FTP、SMTP 等。7 层负载均衡器可根据报文内容，配合一定的负载均衡算法来选择后端服务器，即“内容交换器”。如常见的 HAProxy、Nginx。

2.负载均衡实现方式

• 硬件负载均衡产品：F5 、深信服 、Radware
• 软件负载均衡产品： LVS（Linux Virtual Server）、 Haproxy、Nginx、Ats（apache traffic server）

二、LVS结构

1.三层结构

• 负载调度器
• 服务器池
• 共享存储

2.架构对象

• VS：Virtual Server，也称为 Director，负载均衡服务器
• RS：Real Server，真正的服务器，集群中各节点
• VIP：Director 向外部提供服务的 IP
• DIP：Director 向内部与 RS 通信的 IP
• RIP：真实服务器的 IP
• CIP：客户端的 IP

三、LVS工作模式

• LVS-NAT（NAT模式）
• LVS-DR（直接路由模式）（应用最广泛）
• LVS-TUN（IP隧道(Tunnel)模式，不常用）
• FULL-NAT模式（双向转换模式，不常用）

四、LVS负载均衡算法

1.静态负载均衡

• rr（round robin，轮询 ）
• wrr（weight round robin，加权轮询）
• sh（source hashing，源地址散列算法（HASH））
• dh（destination hashing，目标地址 HASH）

2.动态负载均衡

• lc（leash-connection，最少连接 ）    简单算法：active * 256 + inactive (谁的小选谁)
• wlc（加权最少连接）  简单算法：（active * 256 + inactive) / weight（谁的小选谁）
• sed（最少期望延迟）  简单算法：（active + 1) * 256 / weight （谁的小选谁）
• nq（never queue，永不排队）
• LBLC（基于局部性的最少连接 ）
• LBLCR（基于局部性的带复制功能的最少连接）

五、ipvsadm命令详解

1. -A

添加虚拟服务节点

2. -D

删除虚拟服务节点

3. -L

查看虚拟服务节点列表

4. -a

添加真实服务节点

5. -d

删除真实服务节点

6. -l

查看真实服务节点列表

7. -t

指定虚拟服务器IP地址

8. -s

指定调度算法

9. -r

指定真实服务器节点IP地址

10. -w

指定权重值

11. -g

直接路由模式（默认）

12. -i

隧道模式（不常用）

13. -m

NAT模式

14. 案例

       ipvsadm -A -t 207.175.44.110:80 -s rr
       ipvsadm -a -t 207.175.44.110:80 -r 192.168.10.1:80 -m
       ipvsadm -a -t 207.175.44.110:80 -r 192.168.10.2:80 -m
       ipvsadm -a -t 207.175.44.110:80 -r 192.168.10.3:80 -m
       ipvsadm -a -t 207.175.44.110:80 -r 192.168.10.4:80 -m
       ipvsadm -a -t 207.175.44.110:80 -r 192.168.10.5:80 -m

六、LVS配置案例

1.基础配置

• 修改主机名
• 关闭防火墙
• 关闭Selinux
• 关闭Networkmanager
• 配置IP地址

2.实现NAT模型搭建

2.1 负载调度器配置

2.1.1 配置IP地址

增加一块网卡

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
vim ifcfg-ens36
删除UUID
NAME=ens36
DEVICE=ens36

2.1.2 配置本地yum源

2.1.3 安装ipvsadm

yum  install -y ipvsadm

2.1.4 开启路由转发功能

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p

2.1.5 加载ip_vs模块

modprobe ip_vs
lsmod |grep ip_vs

2.1.6 启动ipvsadm服务

mkdir /etc/sysconfig/ipvsadm

systemctl start ipvsadm

2.1.7 配置负载分配策略

ipvsadm -A -t 192.168.100.3:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.100.3:80 -r 192.168.42.4:80 -m
ipvsadm -a -t 192.168.100.3:80 -r 192.168.42.5:80 -m

2.1.8 保存策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvsadm

2.2 web节点配置

2.2.1 安装httpd

yum  install -y nginx

2.2.2 配置网关

route add -net 0/0 gw 192.168.42.3

2.3 测试

 

深度刷新

 

3.实现DR模型搭建

3.1 负载调度器配置

3.1.1 调整ARP参数

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 
net.ipv4.conf.default.send_redirects=0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p

3.1.2 配置虚拟IP地址

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0

        TYPE=Ethernet
        BOOTPROTO=static
        NAME=ens33:0
        DEVICE=ens33:0
        ONBOOT=yes
        IPADDR=192.168.42.200
        PREFIX=24

3.1.3 安装ipvsadm

yum  install -y ipvsadm

3.1.4 加载ip_vs模块

modprobe ip_vs
lsmod |grep ip_vs

3.1.5 启动ipvsadm服务

mkdir /etc/sysconfig/ipvsadm

systemctl start ipvsadm

3.1.6 配置负载分配策略

ipvsadm -A -t 192.168.42.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.42.200:80 -r 192.168.42.4:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.42.200:80 -r 192.168.42.5:80 -g

3.1.7 保存策略

touch /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvsadm

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm/ipvsadm

3.2 web节点配置

3.2.1 调整ARP参数

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore=1 
net.ipv4.conf.all.arp_announce=2 
net.ipv4.conf.default.arp_ignore=1 
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 
net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2
sysctl -p

3.2.2 配置虚拟IP地址

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0

        DEVICE=lo:0
        IPADDR=192.168.42.200
        NETMASK=255.255.255.255
        ONBOOT=yes
        NAME=loopback:0

 

3.2.3 添加回环路由

route add -host 192.168.42.200/32 dev lo:0

3.2.4 安装httpd

 

 深度刷新