LVS负载均衡--四种工作模式

一.负载均衡LVS基本介绍

LB 集群的架构和原理很简单，就是当用户的请求过来时，会直接分发到Director Server上（调度器），然后它把用户的请求根据设置好的调度算法，智能均衡地分发到后端真正服务器(real server)上。为了避免不同机器上用户请求得到的数据不一样，需要用到了共享存储，这样保证所有用户请求的数据是一样的。

 

LVS 由2部分程序组成，包括 ipvs 和 ipvsadm。

1.ipvs(ip virtual server)：一段代码工作在内核空间，叫ipvs，是真正生效实现调度的代码。

2. ipvsadm：另外一段是工作在用户空间，叫ipvsadm，负责为ipvs内核框架编写规则，定义谁是集群服务，而谁是后端真实的服务器(Real Server)

 LVS访问过程：

client（源ip为CIP，目的ip为VIP）--PREROUTING（目的地址转换，要把别人的公网IP换成你们内部的IP，才让访问到你们内部受防火墙保护的机器。请确认ip）--input--ipvs（将源MAC地址转换成目的MAC地址）--POSTROUTING--RS（判断访问的是否是是RS的MAC地址）--eth0（虚拟的）--client（源ip为VIP，目的ip为CIP）

LVS的10种调度算法：

（1）静态调度

       ①rr（Round Robin）:轮询调度，轮叫调度

       ②wrr：weight,加权（以权重之间的比例实现在各主机之间进行调度）

       ③sh:source hashing,源地址散列。主要实现会话绑定，能够将此前建立的session信息保留了

        ④Dh:Destination hashing:目标地址散列。把同一个IP地址的请求，发送给同一个server。

（2）动态调度

         ①lc（Least-Connection）：最少连接

         ②wlc(Weighted Least-Connection Scheduling)：加权最少连接。

         ③sed(Shortest Expected Delay)：最短期望延迟

         ④nq（never queue）:永不排队（改进的sed）

         ⑤LBLC（Locality-Based Least Connection）：基于局部性的最少连接

         ⑥LBLCR（Locality-Based Least Connections withReplication）：带复制的基于局部性最少链接

二.LVS搭建

LVS和Real-server必须在相同的网段：（相同的广播域内）
工作过程：
当一个client发送一个WEB请求到VIP(虚拟地址)，LVS服务器根据VIP选择对应的real-server的Pool，根据算法，在Pool中选择一台Real-server，LVS在hash表中记录该次连接，然后将client的请求包发给选择的Real-server，最后选择的Real-server把应答包直接传给client；当client继续发包过来时，LVS根据更才记录的hash表的信息，将属于此次连接的请求直接发到刚才选择的Real-server上；当连接中止或者超时，hash表中的记录将被删除。

环境：kvm1，作为VS    
         kvm2 kvm3  作为rs

1.DR模式

将请求报文的目标MAC地址设定为挑选出的RS的MAC地址

1.VS下载LVS管理工具：ipvsadm
    下载之前需要配置yum元

2.配置ipvsadm策略

（1）查看策略

[root@server1 yum.repos.d]# ipvsadm -l   ##没有策略
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@server1 yum.repos.d]#

（2）配置策略 （采用轮询算法rr）

-A -t 添加策略

[root@server1 ~]# ipvsadm -A -t 172.25.18.100:80 -s rr
[root@server1 ~]# ipvsadm -l
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.25.18.100:http rr

3.添加访问rs

[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.18.100:80 -r 172.25.18.2:80 -g  ##-g(DR模式)
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.18.100:80 -r 172.25.18.3:80 -g
[root@server1 ~]# ipvsadm -l
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.25.18.100:http rr
  -> server2:http                 Route   1      0          0         
  -> server3:http                 Route   1      0          0         
[root@server1 ~]# /etc/init.d/ipvsadm save
ipvsadm: Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm:      [  OK  ]

4.添加虚拟ip：172.25.18.100/24

 

[root@server1 ~]# ip addr add 172.25.18.100/24 dev eth0
[root@server1 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:a8:55:e5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.18.1/24 brd 172.25.18.255 scope global eth0
    inet 172.25.18.100/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::5054:ff:fea8:55e5/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@server1 ~]# 

5.给rs添加内部虚拟访问ip

[root@server2 ~]# ip addr add 172.25.18.100/32 dev eth0
[root@server2 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,