负载均衡集群介绍
主流开源软件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
其中LVS属于4层(网络OSI 7层模型),nginx属于7层,haproxy既可以认为是4层,也可以当做7层使用 keepalived的负载均衡功能其实就是lvs
lvs这种4层的负载均衡是可以分发除80外的其他端口通信的,比如MySQL的,而nginx仅仅支持http,https,mail,haproxy也支持MySQL这种
相比较来说,LVS这种4层的更稳定,能承受更多的请求,而nginx这种7层的更加灵活,能实现更多的个性化需求
LVS介绍 LVS是由国人章文嵩开发
流行度不亚于apache的httpd,基于TCP/IP做的路由和转发,稳定性和效率很高
LVS最新版本基于Linux内核2.6,有好多年不更新了
LVS有三种常见的模式:NAT、DR、IP Tunnel
LVS架构中有一个核心角色叫做分发器(Load balance),它用来分发用户的请求,还有诸多处理用户请求的服务器(Real Server,简称rs)
LVS NAT模式介绍
这种模式借助iptables的nat表来实现
用户的请求到分发器后,通过预设的iptables规则,把请求的数据包转发到后端的rs上去 rs需要设定网关为分发器的内网ip
用户请求的数据包和返回给用户的数据包全部经过分发器,所以分发器成为瓶颈 在nat模式中,只需要分发器有公网ip即可,所以比较节省公网ip资源
LVS IP Tunnel模式
这种模式,需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上,我们把它叫做vip 客户端请求的目标IP为vip,分发器接收到请求数据包后,会对数据包做一个加工,会把目标IP改为rs的IP,这样数据包就到了rs上,rs接收数据包后,会还原原始数据包,这样目标IP为vip,因为所有rs上配置了这个vip,所以它会认为是它自己。
LVS DR模式
这种模式,也需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上,也就是vip和IP Tunnel不同的是,它会把数据包的MAC地址修改为rs的MAC地址,rs接收数据包后,会还原原始数据包,这样目标IP为vip,因为所有rs上配置了这个vip,所以它会认为是它自己。
LVS调度算法
轮询 Round-Robin rr 加权轮询 Weight Round-Robin wrr 最小连接 Least-Connection lc 加权最小连接 Weight Least-Connection wlc 基于局部性的最小连接 Locality-Based Least Connections lblc 带复制的基于局部性最小连接 Locality-Based Least Connections with Replication lblcr 目标地址散列调度 Destination Hashing dh 源地址散列调度 Source Hashing sh
环境 三台机器
分发器,也叫调度器(简写为dir)
内网:133.130,外网:142.147(vmware仅主机模式)
rs1
内网:133.132,设置网关为133.130
rs2
内网:133.133,设置网关为133.130
三台机器上都执行执行
systemctl stop firewalld; systemctl disable firewalld
systemctl start iptables-services; iptables -F; service iptables save
NAT模式搭建
在dir上安装ipvsadm yum install -y ipvsadm 在dir上编写脚本,vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//内容如下
#! /bin/bash
# director 服务器上开启路由转发功能
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward //开启内核路由转发
# 关闭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
# 注意区分网卡名字,阿铭的两个网卡分别为ens33和ens37
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
# director 设置nat防火墙
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.133.0/24 -j MASQUERADE
# director设置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.147.144:80 -s rr //lc即算法,-A增加规则
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.132:80 -m -w 1 //-m说明nat模式,-r指定read server
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.133:80 -m -w 1
执行脚本 sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
两台rs上都安装nginx 设置两台rs的主页,做一个区分,也就是说直接curl两台rs的ip时,得到不同的结果 浏览器里访问192.168.142.147,多访问几次看结果差异
ipvsadm -ln 查看ipvsadm的规则