centos 7.3 LVS的NAT模式负载均衡实操
一、LB集群原理1、实现手段
硬件：F5负载均衡器
软件：LVS（4层，网络层），Nginx（7层，应用层）
2、负载均衡架构图
https://s3.运维网.com/wyfs02/M00/9E/75/wKiom1mRW4GBgtZTAAGBuYdoTxk719.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_1314383054.png
说明：
LVS集群使用三层架构
第一层：负载均衡层（Load Balancer）
位于整个集群系统的最前端，由一台或多台负载调度器（Director Server，以下简称dir）组成。
dir的作用类似一个路由器，它含有为完成LVS功能所设定的路由表，通过这些路由表把用户的请求分发给服务器群组层的应用服务器（Real Server）
ps：客户认为服务是来自一个虚拟IP地址上
第二层：服务器群组层（Server Arrary）
由一组实际运行应用服务的机器组成。Real Server（以下简称rs）可以是Web服务器、Mail服务器、FTP服务器、DNS服务器等
第三层：共享存储层（Shared Storage）
是为所有rs提供共享存储空间和内容一致性的存储区域，一般由磁盘阵列设备组成。
一般可以通过NFS网络文件系统共享数据（在繁忙的业务系统中，性能并不太好），此时可以用集群文件系统，如 Red Hat 的 GFS 文件系统，Oracle 提供的 OCFS2 文件系统等
3、LVS分3种模式
（a）NAT（网络地址映射）：通过网络地址转换的方法来实现调度
优点：支持所有操作系统及私有网络，且只需一个公网 IP 地址
缺点：用户请求和响应报文都必须经过dr地址重写，当用户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。
（b）DR（直接路由模式）：通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到 rs，而 rs 将响应直接返回给客户 ——》 性能最好
（c）TUN（IP隧道模式）：dr采用IP隧道技术将用户请求转发到某个rs，而这个rs将直接响应用户请求，不再经过dr ——》dr只处理用户的报文请求，从而使集群系统吞吐量大大提高
ps：还有第 4 种模式 FULLNAT（淘宝ospf+lvs）
二、主机环境
服务器主机：
系统版本：centos7.3
master：192.168.0.134
slave：192.168.0.140
分发器
内网IP：192.168.0.139
外网ip：192.168.56.128
1、分发器 director 配置
—— 网络配置前期工作
（a）配置网络环境，增加网卡ens37（需要添加HWADDR不同的网卡，两个网卡模式分别要属于不同的链接模式分别为桥接和NAT）
https://s1.运维网.com/wyfs02/M00/9E/75/wKiom1mRW9DhGquqAACTrtywhwE068.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_3921211291.png
（b）生成ens37配置文件，配置VIP 地址为 192.168.56.128
cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37
（i）DEVICE=ens37
（ii）IPADDR=192.168.56.128（vip）
（iii）GATEWAY=192.168.0.1
（c）重启网络服务：service network restart
内网ip：192.168.0.139
外网ip：192.168.56.128
物理机可以ping通VIP
http://blog.运维网.com/e/u261/themes/default/images/spacer.gifhttps://s3.运维网.com/wyfs02/M02/9E/75/wKiom1mRW6iBSNVBAADVXyACAJM713.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_2092946411.png
—— 开启路由转发功能，安装配置LVS-NAT
1、安装lvs核心软件包 yum install -y ipvsadm
2、写脚本管理（开启路由转发、添加虚拟服务、添加虚拟服务后端的real server）
vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
#!/bin/bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -j MASQUERADE
IPVSADM='/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.56.128:80 -s rr
$IPVSADM -a -t 192.168.56.128:80 -r 192.168.0.134:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.56.128:80 -r 192.168.0.140:80 -m -w 1
参数说明：
-A：增加一个虚拟服务
-a：增加real server
-r：指定real server 的 IP地址
-t：表示TCP服务
-s：指定调度算法 rr：轮询算法（对调度算法感兴趣的大家可以查查~）
-m（masquerade）：也就是NAT方式的LVS
3、执行脚本 sh !$
4、查看规则 ipvsadm -ln
#ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP192.168.56.128:80 rr
-> 192.168.0.134:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.0.140:80 Masq 1 0 0
二、真实服务器real server配置
master： 192.168.0.134
slave： 192.168.0.140
master和slave都要修改网卡配置文件：/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
然后重启网络:systemctl restart network
1、网关GATEWAY都要指向分发器 dir 的内网 IP（192.168.56.128）
http://blog.运维网.com/e/u261/themes/default/images/spacer.gifhttps://s2.运维网.com/wyfs02/M02/9E/64/wKioL1mRXCHw8Qe8AABLY1Uu6ko183.png-wh_500x0-wm_3-wmp_4-s_3797920340.png
三、测试
1、修改nginx的默认页面（好区分）
master：echo "this is master server" > /usr/share/nginx/html/index.html
slave：echo "this is slave server"> /usr/share/nginx/html/index.html
# curl 192.168.56.128
this is master server
# curl 192.168.56.128
this is slave server
# curl 192.168.56.128
this is master server
# curl 192.168.56.128
this is slave server
# curl 192.168.56.128
this is master server
# curl 192.168.56.128
this is slave server
2、real server（master，slave）开启 nginx 服务：/etc/init.d/nginx start
（httpd也可以：yum install httpd)
其实就是开启80端口的web服务（记得查下 netstat查看是否监听80端口）
注意：分发器 dir 并没有监听 80 端口
因为 dir 是一个路由器，只负责转发 80 端口上的数据给后端，自己并不处理请求
拓展：
ipvsadm -ln --stats==>查看分发情况
ipvsadm -ln --rate==> 查看速率
ipvsadm -C==> 清空规则
ps：如果curl无法成功，检查下防火墙是否关了（iptables -F；setenforce 0）
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