在Linux下用LVS和Ipvsadm做Web负载均衡



在Linux下用LVS和Ipvsadm做Web负载均衡，如果想对负载均衡有一个全面、宏观上的理解，可以看：服务器负载均衡技术的原理及应用。

一、简介及环境配置

在Linux下用LVS和Ipvsadm做Web负载均衡，本例子用的操作系统是：Ubuntu；LVS是在linux操作系统基础上建立虚拟服务器，实现服务节点之间的负载均衡。它是基于linux内核实现的，2.6.X内核默认集成了lvs模块，LVS常用负载均衡的实现是基于ip协议的，所以一般称为IPVS。

本例子有三台Ubuntu服务器，192.168.0.111、192.168.0.197、192.168.0.198，那么我们把192.168.0.111作为负载均衡服务器使用，那么首先需要检查下操作系统是否已经集成了LVS，可以在命令行执行：modprobe -l | grep ipvs，如果出现：
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_rr.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_wrr.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_lc.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_wlc.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_lblc.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_lblcr.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_dh.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_sh.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_sed.ko
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_nq.ko 
kernel/net/netfilter/ipvs/ip_vs_ftp.ko
则说明已经有了LVS，就不需要重新编译安装了，如果是其它Linux系统，没有内置LVS的，也可以到网上搜索下安装，也不是很复杂。

那么接下来需要安装ipvsadm，直接运行apt-get install ipvsadm命令，安装成功后，运行命令：
ipvsadm
会看到提示： 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

则说明已经安装成功。

二、负载均衡器配置

接下来就是配置LVS，就是在负载均衡器（192.168.0.111）上建一个虚拟ip，然后用ipvsadm建立转发规则：
ifconfig eth0:0 192.168.0.112 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.0.112
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.0.112:8888 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.0.112:8888 -r 192.168.0.197 -g -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.0.112:8888 -r 192.168.0.198 -g -w 1

注意：192.168.0.197和192.168.0.198分别运行了一个Web服务器，端口都是8888，在此之前一定要确保这两个Web服务器通过浏览器可以正常访问到。

如上命令执行完毕之后，可以再次运行命令：
ipvsadm

如果看到如下信息，则说明配置成功：
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  eric-app-server.local:8888 rr
  -> ubuntu-2.local:8888          Route   1      0          0         
  -> ubuntu.local:8888            Route   1      0          0 

三、真实服务器配置

那么接下来就需要配置真实服务器192.168.0.197和192.168.0.198，分别在这两个服务器上运行如下命令：
ifconfig lo:0 192.168.0.112 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.0.112
route add default gw 192.168.0.112
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sudo sysctl -p

四、配置完毕看效果

那么此时整个负载均衡配置基本就完成了，在浏览器输入：http://192.168.0.112:8888/index.html，就会看到Hello Word-1111111111111111111! 或者Hello Word-222222222222222222222! ，因为http://192.168.0.197:8888/index.html页面的内容就是：Hello Word-1111111111111111111!，http://192.168.0.197:8888/index.html页面的内容就是：Hello Word-222222222222222222222!

另外刚开始走了一个弯路，就是最开始找的三台服务器不在同一个局域内，还有是虚拟机，因此是配置不成功的。基于这种模式做负载均衡必须要求负载均衡服务器有双网卡，一个对内网，另一个对外网，并且还需要和后面的真实服务器是在同一个局域内。

五、ipvsadm命令参考

1，virtual-service-address:是指虚拟服务器的ip 地址
2，real-service-address:是指真实服务器的ip 地址
3，scheduler：调度方法
ipvsadm 的用法和格式如下：
ipvsadm -A|E -t|u|f virutal-service-address:port [-s scheduler] [-p [timeout]] [-M netmask]
ipvsadm -D -t|u|f virtual-service-address
ipvsadm -C
ipvsadm -R
ipvsadm -S [-n]
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address:port -r real-server-address:port
[-g|i|m] [-w weight]
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
ipvsadm -L|l [options]
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]
ipvsadm --set tcp tcpfin udp
ipvsadm --start-daemon state [--mcast-interface interface]
ipvsadm --stop-daemon
ipvsadm -h

命令选项解释：
有两种命令选项格式，长的和短的，具有相同的意思。在实际使用时，两种都可以。
-A --add-service 在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器。
-E --edit-service 编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-D --delete-service 删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-C --clear 清除内核虚拟服务器表中的所有记录。
-R --restore 恢复虚拟服务器规则
-S --save 保存虚拟服务器规则，输出为-R 选项可读的格式
-a --add-server 在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器
-e --edit-server 编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d --delete-server 删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-L|-l --list 显示内核虚拟服务器表
-Z --zero 虚拟服务表计数器清零（清空当前的连接数量等）
--set tcp tcpfin udp 设置连接超时值
--start-daemon 启动同步守护进程。他后面可以是master 或backup，用来说明LVS Router 是aster 或是backup。在这个功能上也可以采用keepalived 的VRRP 功能。
--stop-daemon 停止同步守护进程
-h --help 显示帮助信息

其他的选项:
-t --tcp-service service-address 说明虚拟服务器提供的是tcp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-u --udp-service service-address 说明虚拟服务器提供的是udp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-f --fwmark-service fwmark 说明是经过iptables 标记过的服务类型。
-s --scheduler scheduler 使用的调度算法，有这样几个选项rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq,默认的调度算法是： wlc.
-p --persistent [timeout] 持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求，将被同一台真实的服务器处理。timeout 的默认值为300 秒。
-M --netmask netmask persistent granularity mask
-r --real-server server-address 真实的服务器[Real-Server:port]
-g --gatewaying 指定LVS 的工作模式为直接路由模式（也是LVS 默认的模式）
-i --ipip 指定LVS 的工作模式为隧道模式
-m --masquerading 指定LVS 的工作模式为NAT 模式
-w --weight weight 真实服务器的权值
--mcast-interface interface 指定组播的同步接口
-c --connection 显示LVS 目前的连接 如：ipvsadm -L -c
--timeout 显示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L --timeout
--daemon 显示同步守护进程状态
--stats 显示统计信息
--rate 显示速率信息
--sort 对虚拟服务器和真实服务器排序输出
--numeric -n 输出IP 地址和端口的数字形式