1. lvs负载均衡

lvs负载均衡

一、集群技术概述
- 1、集群技术类型
- 2、负载均衡技术
- 3、高可用技术
二、负载均衡 LVS
- 1、LVS介绍
- 2、负载均衡策略/算法
- 3、LVS设计模式
- 3.1 NAT模式的注意事项
- 3.2 DR 直接路由模式的注意事项
三、LVS nat模式的实现
- 1、确认后端服务器网关正确
- 2、安装ipvsadm软件
- 3、开启路由转发
- 4、创建虚拟服务
- 5、添加后端real server
- 6、测试访问
四、DR模式配置
- 1、所有real server配置VIP
- 2、所有real server修改arp系统参数
- 3、创建虚拟服务
- 4、添加后端的real server
- 5、测试访问
五、持久性连接

一、集群技术概述

1、集群技术类型

负载均衡集群， Load Balance LB
高可用集群， High Avalibility HA

2、负载均衡技术

在这里插入图片描述

3、高可用技术

避免关键业务的单点故障
通过优先级选择主备角色，主负责转发客户端流量，同时会向备发送心跳信息，备一段时间内接收不到心跳，会认为主宕机故障，自动会接替主的工作继续转发流量
在这里插入图片描述

二、负载均衡 LVS

1、LVS介绍

LVS Linux Virtual Service Linux虚拟服务
集成在内核中负载均衡模块
国内章文嵩博士研发

2、负载均衡策略/算法

1、rr 轮询，解决会话持久的问题
2、wrr 加权轮询，为后端服务器设置不同的权重值
3、lc 最少连接
4、wlc 加权最少连接，【默认】
5、sh 源hash，一段时间内, 同一个客户端的访问请求会转发到同一个后端服务器

3、LVS设计模式

NAT模式
请求、响应都是要经过调度器
DR直接路由模式
请求经过调度器，响应由后端服务器直接响应给客户端
TUN隧道模式

3.1 NAT模式的注意事项

1、VIP、DIP要属于两个不同的网络
2、负载均衡器要开启路由转发功能
3、所有real server的网关要指向DIP
在这里插入图片描述

3.2 DR 直接路由模式的注意事项

1、所有的real server必须要配置VIP，目的是为了可以正常接收请求
2、所有的real server修改两个参数
arp_ignore=1，避免VIP产生冲突
arp_announce=2，避免客户端直接访问后端的real server，失去负载均衡的效果

三、LVS nat模式的实现

在这里插入图片描述

1、确认后端服务器网关正确

[root@web01 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.171.100 0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.171.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33

网关指向DIP

2、安装ipvsadm软件

[root@lvs ~]# yum install -y ipvsadm

3、开启路由转发

[root@lvs ~]# vim /etc/sysctl.conf 
net.ipv4.ip_forward = 1

[root@lvs ~]# sysctl -p

4、创建虚拟服务

[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.146.100:80 -s rr

5、添加后端real server

[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.146.100:80 -r 192.168.171.10:80 -m
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.146.100:80 -r 192.168.171.20:80 -m

查看虚拟服务

[root@lvs ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.146.100:80 rr
  -> 192.168.171.10:80            Masq    1      0          0         
  -> 192.168.171.20:80            Masq    1      0          0

6、测试访问

C:\Users\admin>curl 192.168.146.100
web02

C:\Users\admin>curl 192.168.146.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.146.100
web02

C:\Users\admin>curl 192.168.146.100
web01

查看连接

[root@lvs ~]# ipvsadm -L -n -c
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 01:24  TIME_WAIT   192.168.146.1:57818 192.168.146.100:80 192.168.171.10:80
TCP 01:25  TIME_WAIT   192.168.146.1:57820 192.168.146.100:80 192.168.171.10:80
TCP 01:22  TIME_WAIT   192.168.146.1:57813 192.168.146.100:80 192.168.171.20:80
TCP 01:24  TIME_WAIT   192.168.146.1:57816 192.168.146.100:80 192.168.171.10:80
TCP 01:22  TIME_WAIT   192.168.146.1:57812 192.168.146.100:80 192.168.171.10:80
TCP 00:47  TIME_WAIT   192.168.146.1:57796 192.168.146.100:80 192.168.171.20:80
TCP 01:20  TIME_WAIT   192.168.146.1:57808 192.168.146.100:80 192.168.171.20:80
TCP 00:46  TIME_WAIT   192.168.146.1:57795 192.168.146.100:80 192.168.171.10:80
TCP 01:21  TIME_WAIT   192.168.146.1:57811 192.168.146.100:80 192.168.171.20:80

四、DR模式配置

在这里插入图片描述

1、所有real server配置VIP

[root@web01 ~]# ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

32位掩码代码没有主机位，网络中只有这一个IP

2、所有real server修改arp系统参数

[root@web01 ~]# vim /etc/sysctl.conf 
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

[root@web01 ~]# sysctl -p

3、创建虚拟服务

[root@lvs ~]# ip addr add dev lo 192.168.140.100/32
[root@lvs ~]# 
[root@lvs ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.140.100/32 scope global lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host

[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.140.100:80 -s rr

4、添加后端的real server

[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.140.100:80 -r 192.168.140.11:80 -g 
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.140.100:80 -r 192.168.140.12:80 -g 

[root@lvs ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.140.100:80 rr
  -> 192.168.140.11:80            Route   1      0          0         
  -> 192.168.140.12:80            Route   1      0          0

5、测试访问

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web02

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web02

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

五、持久性连接

一段时间内，同一个客户端请求会转发到同一个后端服务器
解决会话持久问题

[root@lvs ~]# ipvsadm -E -t 192.168.140.100:80 -s rr -p 300

[root@lvs ~]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.140.100:80 rr persistent 300
  -> 192.168.140.11:80            Route   1      0          0         
  -> 192.168.140.12:80            Route   1      0          0

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01

C:\Users\admin>curl 192.168.140.100
web01