本文深入探讨了LVS负载均衡的工作原理，包括VS/NAT、VS/TUN、VS/DR三种机制，并详细介绍了安装环境、服务部署及配置实操。通过实践案例展示了如何在四台服务器上进行部署，包括keepalived、nginx、lvs等组件的安装与配置。同时，提供了测试方法与问题总结，确保读者能够顺利实现负载均衡系统的搭建。
LVS负载均衡机制：
LVS工作在网络 层。相对于其它负载均衡的解决办法，比如DNS域名轮流解析、应用层负载的调度、客户端的调度等，它的效率是非常高的。LVS的通过控制IP来实现负载均 衡。IPVS是其具体的实现模块。IPVS的主要作用：安装在Director Server上面，在Director Server虚拟一个对外访问的IP（VIP）。用户访问VIP，到达Director Server，Director Server根据一定的规则选择一个Real Server，处理完成后然后返回给客户端数据。这些步骤产生了一些具体的问题，比如如何选择具体的Real Server，Real Server如果返回给客户端数据等等。IPVS为此有三种机制：
1.VS/NAT(Virtual Server via Network Address Translation)，即网络地址翻转技术实现虚拟服务器。当请求来到时，Diretor server上处理的程序将数据报文中的目标地址（即虚拟IP地址）改成具体的某台Real Server,端口也改成Real Server的端口，然后把报文发给Real Server。Real Server处理完数据后，需要返回给Diretor Server，然后Diretor server将数据包中的源地址和源端口改成VIP的地址和端口，最后把数据发送出去。由此可以看出，用户的请求和返回都要经过Diretor Server，如果数据过多，Diretor Server肯定会不堪重负。
2.VS/TUN（Virtual Server via IP Tunneling）,即IP隧道技术实现虚拟服务器。它跟VS/NAT基本一样，但是Real server是直接返回数据给客户端，不需要经过Diretor server,这大大降低了Diretor server的压力。
3.VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），即用直接路由技术实现虚拟服务器。跟前面两种方式，它的报文转发方法有所不同，VS/DR通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到 Real Server，而Real Server将响应直接返回给客户，免去了VS/TUN中的IP隧道开销。这种方式是三种负载调度机制中性能最高最好的，但是必须要求Director Server与Real Server都有一块网卡连在同一物理网段上
DR工作模式 支持约100个左右的应用
NAT工作模式 支持约10~20个左右的应用
TUN工作模式 支持约100个左右的应用
一、安装环境
CentOS-6.7-x86_64 四台
分别部署的服务
keepalived 主
keepalived 从
nginx 两台
二、ip分布
keepalived 主：192.168.1.4
keepalived 从 ：192.168.1.5
nginx 主 ：192.168.1.7
nginx 从 ：192.168.19
lvs 虚拟ip ：192.168.1.20
所需软件包keepalived ipvsadm
三、服务部署
1、keepalived 主
1.安装keepalived ipvsadm 服务,主从一样安装这两个服务
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived ipvsadm
2.配置主配置文件
########主配置文件
[root@localhost ~]#vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id LVS-1 #实例名，可以配置多个实例，一个实例一行，一个实例一个虚拟块
} vrrp_instance VI_1 { #跟实例组中的实例名一样
state MASTER ##设置lvs的状态，MASTER和BACKUP两种，必须大写
interface eth0 #对外提供服务的网络接口
virtual_router_id 52 #虚拟路由标识，MASTER和BACKUP是一致的，但在整个VRRP中是唯一的
priority 100 #优先级，数值越大，优先级越高，MASTER要高于 BACKUP
advert_int 1 #同步检查间隔时间，MASTER和BACKUP之间同步检查的时间间隔，单位为秒
authentication { #同步验证，验证密码为明文，MASTER和BACKUP之间的密码和验证类型必须一致
auth_type PASS
#验证方式，就用PASS
auth_pass 1112 #VRRP密码
} virtual_ipaddress { # 虚拟地址，可写多个，一个IP一行
192.168.3.30 #这里设置的IP，一定要和real server的lvs脚本中的VIP一致
}
} virtual_server 192.168.3.30 80 { #虚拟服务器配置，此处IP就是之前的VIP,端口就是需要提供负载的端口，比如80,3306等等
delay_loop 6 #延时等待时间，单位为
lb_algo rr
lb_kind DR #HA调度算法，互联网一般就用wlc加权最小连接调度和rr轮询round robin
# persistence_timeout 600 #会话保持时间，单一链接重连保持时间秒，可以理解为sessio共
protocol TCP #转发协议，一般都是采用TCP方式，也可以使用UDP
real_server 192.168.3.153 80 { #真实服务器的IP+端口，理解为需要高可用的应用服务，比如80,3306等等
weight 1 #权重值，值越大，权重越高，可以承担的负载雨大，服务器硬件比较好，可以使用高一点的权重
HTTP_GET { #HTTP协议检查
url
{
path /index.html
digest 070b49915221a57de67e89932afed22 ##该密钥是genhash -s ip -p 80 -u /主页生成的
}
connect_timeout 3 #连接超时时间，单位秒
nb_get_retry 3 #检测失败后，重试次数，超出设定值，将后端服务器移除
delay_before_retry 3 #失败重试时间
}
}
real_server 192.168.3.154 80 {
weight 1
HTTP_GET {
url {
path /index.html
digest e8c723dd72644280df67f74deb090bf9
}
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
4.从配置文件
[root@localhost ~]#vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id LVS-2
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 50
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1112
}
virtual_ipaddress {
192.168.3.30
}
}
virtual_server 192.168.3.30 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
# persistence_timeout 600
protocol TCP
real_server 192.168.3.153 80 {
weight 1
HTTP_GET {
url {
path /index.html
digest 070b49915221a57de67e89932afed227
}
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.3.154 80 {
weight 1
HTTP_GET {
url {
path /index.html
digest e8c723dd72644280df67f74deb090bf9
}
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
3、nginx 安装两台安装方法一样 可以安装脚本teng_..
1.下载nginx 包
从该网址下载 http://nginx.org/en/download.html
nginx-1.2.9.tar.gz
下载完成之后解压
tar -zxvf nginx-1.2.9.tar.gz -C /usr/local/
yum 安装nginx 需要的包
[root@localhost ~]# yum install -y gcc gcc-c++ zlib-devel openssl openssl-devel net-snmp-*
编译安装nginx
[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx-1.2.9
[root@nginx-1.2.9~]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx && make && make install
进入编译的安装目录里面编写index 首页做为测试区别
[root@localhost ~]#cd /usr/local/nginx/html
[root@localhost ~]#echo -e "MASTER" > index.html
[root@localhost ~]# echo -e "BACKUP" > index.html ##另一台nginx 服务
拉起nginx 服务
./usr/local/nginx/sbin
4、配置realserver 两台nginx 都需要配置nginx 服务
5.获取MD5加密字符串 得到的MD5加密字 添加到keepalived 配置文件中（该命令执行时）
[root@localhost ~]#genhash -s 192.168.3.153 -p 80 -u /index.html
[root@localhost ~]#genhash -s 192.168.3.154 -p 80 -u /index.html
6.创建realserver
[root@localhost ~]# vi /etc/init.d/realserver
#! /bin/bash
SYN_VIP=192.168.3.30
source /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo "start LVS of real server"
ifconfig lo:0 $SYN_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SYN_VIP
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
sysctl -p >/dev/null 2>&1
echo "RealServer Start OK"
;;
stop)
echo "stop LVS of real server"
ifconfig lo:0 down
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo "RealServer Stoped"
;;
*)
echo "USAGE: $0 {start|stop}"
exit 1
esac
2.拉起服务 [root@localhost ~]#/etc/init.d/realserver start
四、测试
先关闭一个keepalived 服务然后尝试在wen 上输入虚拟IP 看是否会自动切换 随便更改一个html 的主页信息看是否可以能够显示。
更改回来之后有能访问则说明成功
五、问题总结
1.selinux 是否关闭
2.keepalived配置文件是否有问题
3.ip 之间是否全部通信
4.iptables 是否关闭
5. ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP ip:80 rr -> ip80 Route 1 1 0 -> ip:80 Route 1 0 1
查看ipvsadm -ln 可以看到访问或者查看日志（/var/log/messages）是否被加载或者被替除
转载于:https://blog.51cto.com/liujiner/1760917
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