使用lvs实现负载均衡（V2.0）-优快云博客

本文详细介绍LVS三种工作模式（NAT、IP-Tunnel、DR）的具体配置步骤及测试方法，涵盖调度算法设置与脚本自动化启动。适用于希望深入了解LVS内部机制及实践操作的技术人员。

0.调度算法

　　0.1.静态调度
　　　　●rr - 轮询调度
　　　　●lr - 最少连接调度
　　　　●wlr - 加权最少连接调度

　　0.2.静态调度

1.LVS-nat模式

　　1.1.实验结构：

　　　　●LVS Server（双网卡）

　　　　●Real Server1（后台服务器）

　　　　●Real Server2（后台服务器）

　　　　●Client pc（客户端）

　　1.2.IP地址规划：

　　　　Client pc：8.8.8.1/24

　　　　VIP：无vip

　　　　LVS Server：8.8.8.8/24；192.168.10.1/24

　　　　Real Server1：192.168.10.2/24

　　　　Real Server2：192.168.10.3/24

配置“负载均衡”
[root@LVS_Server ~]# ifconfig eth0 8.8.8.8 netmask 255.255.255.0
[root@LVS_Server ~]# ifconfig eth1 192.168.10.1 netmask 255.255.255.0

配置“后台服务器1”
[root@Real_Server1 ~]# ifconfig eth0 192.168.10.2 netmask 255.255.255.0
[root@Real_Server1 ~]# route add default gw 192.168.10.1

配置“后台服务器2”
[root@Real_Server2 ~]# ifconfig eth0 192.168.10.3 netmask 255.255.255.0
[root@Real_Server2 ~]# route add default gw 192.168.10.1

ping测试，全网通（路由生效，网络层贯通）。

　　1.3.配置过程：

　　　　LVS配置方法

检查、打开路由表转发功能
# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

# ipvsadm -C
设定调度算法
# ipvsadm -At 8.8.8.8:80 -s rr
设定工作模式
# ipvsadm -at 8.8.8.8:80 -r 192.168.10.2:80 -m
# ipvsadm -at 8.8.8.8:80 -r 192.168.10.3:80 -m

* IP装发表 1 开启路由表； 0 关闭路由管道
* -s 调度算法
* -m nat模式
* -i ip tuns模式
* -g dr模式

#!/bin/bash
#lvs.sh
#启动脚本
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -C
ipvsadm -At 8.8.8.8:80 -s rr
ipvsadm -at 8.8.8.8:80 -r 192.168.10.2:80 -m
ipvsadm -at 8.8.8.8:80 -r 192.168.10.3:80 -m

# chmod a+x ipvs.sh
# ./ipvs.sh
# ipvsadm -L -n

　　１.４.测试：

　　　　　　客户端浏览器访问　http://8.8.8.8；多次刷新。

２.LVSip-tun模式

　　2.1.实验结构（所有机器处于同一网段）

　　　　●LVS Server（单网卡）

　　　　●Real Server1（后台服务器）

　　　　●Real Server2（后台服务器）

　　　　●Client pc（客户端）

　　2.2.IP地址规划：

　　　　Client pc：200.168.10.4/24

　　　　VIP：200.168.10.10

　　　　LVS Server：200.168.10.1/24；200.168.10.10/24

　　　　Real Server1：192.168.10.2/24

　　　　Real Server2：192.168.10.3/24

配置“负载均衡”
[root@LVS_Server ~]# ifconfig eth0 200.168.10.1 netmask 255.255.255.0 up
添加虚拟网卡，配置虚拟IP
[root@LVS_Server ~]# ifconfig tun0 200.168.10.10 netmask 255.255.255 up
添加主机路由
[root@LVS_Server ~]# route add -host 200.168.10.10 dev tunl0

配置“后台服务器1”网卡
[root@Real_Server1 ~]# ifconfig eth0 200.168.10.2 netmask 255.255.255.0 up
在后台服务器配置虚拟IP
[root@Real_Server1 ~]# ifconfig tunl0 200.168.10.10 netmask 255.255.255.255 up
添加主机路由
[root@Real_Server1 ~]# route add -host 200.168.10.10 dev tunl0
删除默认路由
[root@Real_Server1 ~]# route del default
[root@Real_Server1 ~]# route -n

#!/bin/bash
#arp.sh
#修改网卡属性
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

[root@Real_Server1 ~]# chmod +x arp.sh
执行脚本，修改网卡配置
[root@Real_Server1 ~]# ./arp.sh
同样需要在另外的后台服务器执行相同配置
[root@Real_Server1 ~]# scp arp.sh 200.168.10.3:~

配置“后台服务器2”网卡
[root@Real_Server2 ~]# ifconfig eth0 200.168.10.3 netmask 255.255.255.0 up
在后台服务器配置虚拟IP
[root@Real_Server2 ~]# ifconfig tunl0 200.168.10.10 netmask 255.255.255.255 up
添加主机路由
[root@Real_Server2 ~]# route add -host 200.168.10.10 dev tunl0
删除默认路由
[root@Real_Server2 ~]# route del default
[root@Real_Server2 ~]# route -n
修改网卡配置
[root@Real_Server2 ~]# ./arp.sh

ping测试，全网通（路由生效，网络层贯通）。

　　2.3.配置过程：

　　　　LVS配置方法

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# ipvsadm -C
# ipvsadm -A -t 200.168.10.10:80 -s rr
# ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.2:80 -i
# ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.3:80 -i

* IP装发表 1 开启路由表； 0 关闭路由管道
* -s 调度算法
* -m nat模式
* -i ip tuns模式
* -g dr模式

#!/bin/bash
#lvs.sh
#启动脚本
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -C
ipvsadm -At 200.168.10.10:80 -s rr
ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.2:80 -i
ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.3:80 -i

# chmod a+x ipvs.sh
# ./ipvs.sh
# ipvsadm -L -n

　　2.４.测试：

　　　　　　客户端浏览器访问　http://200.168.10.10；多次刷新。

3.LVS-dr模式

　　DR模式的优点：
　　　　●不会形成瓶颈*（相对nat模式）
　　　　●适应面广*（相对于IP tuns）
　　　　●只需要一块网卡*（借助lo0接口）
　　VS/DR 工作原理 ( Virtual Server via Direct Routing )
　　　　VS/DR 通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到真实服务器，而真实服务器将响应直接返回

　　给客户。同 VS/TUN技术一样，VS/DR 技术可极大地提高集群系统的伸缩性。却没有IP 隧道的开

　　销，对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器与真实服务器都有

　　一块网卡连在同一物理网段上。

　　３.1.实验结构（所有机器处于同一网段）

　　　　●LVS Server（单网卡）

　　　　●Real Server1（后台服务器）

　　　　●Real Server2（后台服务器）

　　　　●Client pc（客户端）

　　３.2.IP地址规划：

　　　　Client pc：200.168.10.4/24

　　　　VIP：200.168.10.10

　　　　LVS Server：200.168.10.1/24；200.168.10.10/24

　　　　Real Server1：192.168.10.2/24

　　　　Real Server2：192.168.10.3/24

[root@LVS_Server ~]# ifconfig eth0 200.168.10.1 netmask 255.255.255.0
[root@LVS_Server ~]# ifconfig eth0:0 200.168.10.10 netmask 255.255.255 up
[root@LVS_Server ~]# route add -host 200.168.10.10 dev eth0:0
[root@LVS_Server ~]# route -n

设定后台服务器的真实ip地址
[root@Real_Server1 ~]# ifconfig eth0 200.168.10.2 netmask 255.255.255.0
[root@Real_Server1 ~]# route del default
[root@Real_Server1 ~]# route -n

#!/bin/bash
#arp.sh
#修改网卡属性
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo0/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo0/arp_announce
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

[root@Real_Server1 ~]# chmod a+x arp.sh
用上边的脚本修改网卡属性
[root@Real_Server1 ~]# ./arp.sh
同样需要在另外的后台服务器执行相同配置
[root@Real_Server1 ~]# scp arp.sh 200.168.10.3:/root/

为后台服务器设定VIP
[root@Real_Server1 ~]# ifconfig lo:0 200.168.10.10 netmask 255.255.255.255 up
[root@Real_Server1 ~]# route add -host 200.168.10.10 dev lo:0

[root@Real_Server2 ~]# ifconfig eth0 200.168.10.3 netmask 255.255.255.0
[root@Real_Server2 ~]# route del default
[root@Real_Server2 ~]# route -n
执行类似上边的脚本，修改网卡配置
[root@Real_Server2 ~]# ./arp.sh
添加虚拟ip（vip）
[root@Real_Server2 ~]# ifconfig  lo:0 200.168.10.10 netmask 255.255.255.255 up
[root@Real_Server2 ~]# route add -host 200.168.10.10 dev lo:0 up
[root@Real_Server2 ~]# route add -host 200.168.10.10 dev lo:0 up

ping测试，全网通（路由生效，网络层贯通）。

　　３.3.配置过程：

　　　　LVS配置方法

# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# ipvsadm -C
# ipvsadm -A -t 200.168.10.10:80 -s rr
# ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.2:80 -g
# ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.3:80 -g

* IP装发表 1 开启路由表； 0 关闭路由管道
* -s 调度算法
* -m nat模式
* -i ip tuns模式
* -g dr模式

#!/bin/bash
#lvs.sh
#启动脚本
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -C
ipvsadm -At 200.168.10.10:80 -s rr
ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.2:80 -g
ipvsadm -at 200.168.10.10:80 -r 200.168.10.3:80 -g

#　chmod a+x ipvs.sh
# ./ipvs.sh
# ipvsadm -L -n

　　３.４.测试：

　　　　　　客户端浏览器访问　http://200.168.10.10；多次刷新。

4.0.附

　　4.1.RealServer

#!/bin/bash
VIP=192.168.10.200
./etc/rc.d/init.d/function
case “$1” in
   start)
       ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
       /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
       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 Stsrt OK”
       ;;
   stop)
       ifconfig lo:0 down
       route del $VIP >/dev/null 2>$1
       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
exit 0

　　４.2.Directory Server

#!/bin/sh
#description:Start LVS of Director server
VIP=10.10.10.200
RIP1=172.16.10.10
RIP2=172.16.10.20
. /etc/rc.d/init.d/functions
case “$1” in
   start)
       echo “start LVS of Directory Server”
       #set the Virtual IP Address and sysctl parameter
       /sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
       echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
       #Clear IPVS table
       /sbin/ipvsadm -C
       #set LVS
       /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr -p 600
       /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g
       /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
       #run LVS
       /sbin/ipvsadm
       ;;
   stop)
       echo “close LVS Directory server”
       echo “0” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
       /sbin/ipvsadm -C
       /sbin/ifconfig eth0:0 down
       ;;
   *)
       echo “Usage:$0{start|stop}”
       exit 1
esac
exit 0