集群及LVS简介

一丶LVS集群组成

前段:负载均衡层–有一台或者多台负载调度器构成
中间:服务器区组层–有一组实际运行应用服务的服务器组成
底端:数据共享存储–提供共享存储空间的存储区域

二丶LVS术语

Director Server:调度服务器–讲负载分发到Real Server
Real Server:真实服务器–真正提供应用服务的服务器
VIP:虚拟IP地址–公布给用户访问的虚拟IP地址
RIP:真是IP地址–集群节点上使用的IP地址
DIP:调度器连接节点服务器的IP地址

1.负载均衡调度算法有10种

4种常用的:
轮询(Round Robin)–rr
加权轮询(Weighted Round Robin)–wrr
最少连接(Least Connections)–lc
加权最少连接(Weight Least Connections)–wlc

三丶ipvsadm命令用法

准备一台Linux服务器，安装ipvsadm软件包，练习使用ipvsadm命令，实现如下功能：

• 使用命令添加基于TCP一些的集群服务
• 在集群中添加若干台后端真实服务器
• 实现同一客户端访问，调度器分配固定服务器
• 会使用ipvsadm实现规则的增、删、改
• 保存ipvsadm规则

ipvsadm -A -D -E -C(大写控制虚拟服务器集群)
ipvsadm -a -d -e(小写控制真实服务器)
add delete edit clear

步骤一：使用命DR令增、删、改LVS集群规则

1）创建LVS虚拟集群服务器（算法为加权轮询：wrr）

[root@proxy ~]# yum -y install ipvsadm
[root@proxy ~]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:80 -s wrr
[root@proxy ~]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.4.5:80 wrr

2）为集群添加若干real server

[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.100
[root@proxy ~]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.4.5:80 wrr
  -> 192.168.2.100:80             router    1      0          0

[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.200 -m -w 2
[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.201 -m -w 3
[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.202 -m -w 4

3）修改集群服务器设置(修改调度器算法，将加权轮询修改为轮询)

[root@proxy ~]# ipvsadm -E -t 192.168.4.5:80 -s rr
[root@proxy ~]# ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.4.5:80 rr
  -> 192.168.2.100:80             router    1      0          0         
  -> 192.168.2.200:80             masq      2      0          0         
  -> 192.168.2.201:80             masq      2      0          0         
  -> 192.168.2.202:80             masq      1      0          0

route -DR模式 masq-NAT模式

四丶部署LVS-NAT集群

步骤一：配置基础环境

1）设置Web服务器（以web1为例）

[root@web1 ~]# yum -y install httpd
[root@web1 ~]# echo “192.168.2.100” > /var/www/html/index.html

2）启动Web服务器软件

[root@web1 ~]# systemctl restart httpd

步骤二：部署LVS-NAT模式调度器

1)确认调度器的路由转发功能(如果已经开启，可以忽略)

[root@proxy ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
[root@proxy ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
1
[root@proxy ~]# echo “net.ipv4.ip_forward = 1” >> /etc/sysctl.conf
#修改配置文件，设置永久规则

2）创建集群服务器

[root@proxy ~]# yum -y install ipvsadm
[root@proxy ~]# ipvsadm -A -t 192.168.4.5:80 -s wrr

3）添加真实服务器

[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.100 -w 1 -m
[root@proxy ~]# ipvsadm -a -t 192.168.4.5:80 -r 192.168.2.200 -w 1 -m

4）查看规则列表，并保存规则

[root@proxy ~]# ipvsadm -Ln
[root@proxy ~]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

五丶部署LVS-DR集群

使用LVS实现DR模式的集群调度服务器，为用户提供Web服务：

客户端IP地址为192.168.4.10
LVS调度器VIP地址为192.168.4.15
LVS调度器DIP地址设置为192.168.4.5
真实Web服务器地址分别为192.168.4.100、192.168.4.200

使用加权轮询调度算法，web1的权重为1，web2的权重为2

说明：
CIP是客户端的IP地址；
VIP是对客户端提供服务的IP地址；
RIP是后端服务器的真实IP地址；
DIP是调度器与后端服务器通信的IP地址（VIP必须配置在虚拟接口）。

1）设置Proxy服务器的VIP和DIP

注意：为了防止冲突，VIP必须要配置在网卡的虚拟接口！！！

[root@proxy ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@proxy ~]# cp ifcfg-eth0{,:0}
[root@proxy ~]# vim ifcfg-eth0:0

TYPE=Ethernet
#网卡类型为：以太网卡
BOOTPROTO=none
#none手动配置IP，或者dhcp自动配置IP
NAME=eth0:0
#网卡名称
DEVICE=eth0:0
#设备名称
ONBOOT=yes
#开机时是否自动激活该网卡
IPADDR=192.168.4.15
#IP地址
PREFIX=24
#子网掩码

[root@proxy ~]# systemctl restart network
[root@proxy ~]# ifconfig

2）设置Web1服务器网络参数

[root@web1 ~]# nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual
ipv4.addresses 192.168.4.100/24 connection.autoconnect yes
[root@web1 ~]# nmcli connection up eth0

接下来给web1配置VIP地址。

注意：这里的子网掩码必须是32（也就是全255），网络地址与IP地址一样，广播地址与IP地址也一样。
[root@web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web1 ~]# cp ifcfg-lo{,:0}
[root@web1 ~]# vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.4.15
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=192.168.4.15
BROADCAST=192.168.4.15
ONBOOT=yes
NAME=lo:0

防止地址冲突的问题：

这里因为web1也配置与调度器一样的VIP地址，默认肯定会出现地址冲突；
sysctl.conf文件写入这下面四行的主要目的就是访问192.168.4.15的数据包，只有调度器会响应，其他主机都不做任何响应，这样防止地址冲突的问题。
[root@web1 ~]# vim /etc/sysctl.conf

#手动写入如下4行内容
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

#当有arp广播问谁是192.168.4.15时，本机忽略该ARP广播，不做任何回应
#本机不要向外宣告自己的lo回环地址是192.168.4.15
[root@web1 ~]# sysctl -p
[root@web1 ~]# systemctl stop NetworkManager //可能会有冲突时,关闭该服务
[root@web1 ~]# systemctl restart network

web2进行相同的配置
客户端使用curl命令反复连接http://192.168.4.15，查看访问的页面是否会轮询到不同的后端真实服务器。