Linux集群：LVS搭建负载均衡集群(一)
一、负载均衡介绍[*]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，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；
二、LVS实现负载均衡
1、LVS介绍与模式
[*]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 Runner），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）
a)NAT模式
http://i2.运维网.com/images/blog/201804/10/66241866bc198b7ac6c36ad60f6467bb.png
[*]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，是需要分发器有公网ip即可，所以比较节省公网ip资源
b) IP Tunnel模式
http://i2.运维网.com/images/blog/201804/10/d7cde233f3e1c980ad74166df81b71e6.png
[*]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
c)DR模式
http://i2.运维网.com/images/blog/201804/10/afb6e14f6d6be85fa9503da62f874734.png
[*]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，他会把数据包的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
2、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
3、NAT模式搭建LVS
a)准备工作
[*]准备三台服务器；
[*]NAT模式下，调度器需要两个IP，一个公网IP一个内网IP；
[*]真实服务器只需要内网IP；
[*]调度器dir：192.168.242.128（内网IP），192.168.248.88（公网IP：vm虚拟机增加一块网卡，选择仅主机网络模式，设好IP作为外网IP），参考：http://blog.运维网.com/3069201/2065077
[*]真实服务器rs1：192.168.242.129（内网IP），网关要设为调度器的内网IP（编辑网卡配置文件即可）
[*]真实服务器rs2：192.168.242.130（内网IP），网关要设为调度器的内网IP（编辑网卡配置文件即可）
b)关闭防火墙（三台都需要）
# systemctl stop firewalld
# systemctl disable firewalld
# iptables -F; iptables -t nat -F; service iptables save //没有iptables，使用yum install -y iptables-services安装
# 目的是为了调用一个空的规则
c)dir上安装ipvsadm和添加脚本
# yum install -y ipvsadm
# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh //添加以下内容
#! /bin/bash
# director 服务器上开启路由转发功能
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# 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，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 192.168.242.0/24-j MASQUERADE
# director设置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.248.88:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 192.168.248.88:80 -r 192.168.242.128:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.248.88:80 -r 192.168.242.129:80 -m -w 1
# sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh //没内容输出，说明没问题
d)测试
#在dir分别访问两个rs
# curl 192.168.242.129
LVS-zlinux02
# curl 192.168.242.130
LVS-zlinux03
#在dir上访问dir的外网IP
# curl 192.168.248.88 //一直访问同一个，是因为设置了-p 300选项，300秒内一直不会变更请求
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh //去掉-p选项
# sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh //再次测试，就会轮换了
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux03
# curl 192.168.248.88
LVS-zlinux02
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