LVS+Keepalived负载均衡

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• LVS简介及工作原理
  
  

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。

LVS 简单工作原理：用户请求LVS VIP，LVS根据转发方式和算法，将请求转发给后端服务器，后端服务器接受到请求，返回给用户。对于用户来说，看不到WEB后端具体的应用。

LVS转发方式有三种，分别是NAT、DR、TUN模式，常用算法：RR、LC、WRR、WLC模式等（RR为轮询模式，LC为最少连接模式）

LVS NAT原理：用户请求LVS到达director,director将请求的报文的目标地址改成后端的realserver地址，同时将报文的目标端口也改成后端选定的realserver相应端口，最后将报文发送到realserver，realserver将数据返给director，director再把数据发送给用户。（两次请求都经过director，所以访问大的话，director会成为瓶颈）

LVS DR原理：用户请求LVS到达director,director将请求的报文的目标MAC地址改成后端的realserver MAC地址，目标IP为VIP（不变），源IP为用户IP地址（保持不变），然后Director将报文发送到realserver，realserver检测到目标为自己本地IP，如果在同一个网段，然后将请求直接返给用户。如果用户跟realserver不在一个网段，则通过网关返回用户。（此种转发效率最高）

LVS TUN原理：跟LVS DR类似，也是改变封装MAC地址，多了一层隧道加密。实施环境复杂，比LVS DR模式效率略低。

安装实验架构图：

• LVS环境安装配置
  
  

下载LVS所需软件ipvsadm-1.2.4.tar.gz软件，编译安装：

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wget -c http://www.linuxvirtualserver.or ... ipvsadm-1.24.tar.gz ln -s /usr/src/kernels/2.6.* /usr/src/linux  //IPVS模块编译进内核里，需要做软连接 tar xzvf ipvsadm-1.24.tar.gz &&cdipvsadm-1.24 && make &&make install 查看LVS转发列表命令为：ipvsadm–Ln 清空lvs转发            ipvsadm -C

• Keepalived安装配置
  
  

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wget      tar -xzvf  keepalived-1.2.12.tar.gz;cd  keepalived-1.2.12; ./configure &&make && make install

安装完毕，配置keepalived服务为系统服务。

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DIR=/usr/local/ cp $DIR/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/ && cp $DIR/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ && mkdir -p /etc/keepalived && cp $DIR/sbin/keepalived /usr/sbin/

在MASTER上即192.168.77.188上的/etc/keepalived/目录创建keepalived.conf配置文件，并写入如下内容：

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! Configuration File for keepalived global_defs {    notification_email {        752840649@qq.com    }    notification_email_from wgkgood@163.com    smtp_server 127.0.0.1    smtp_connect_timeout 30    router_id LVS_DEVEL } # VIP1 vrrp_instance VI_1 {     state MASTER     interface eth0     lvs_sync_daemon_inteface eth0     virtual_router_id 51     priority 100     advert_int 5     nopreempt     authentication {         auth_type PASS         auth_pass 1111     }     virtual_ipaddress {         192.168.1.100     } } virtual_server 192.168.1.100 80 {     delay_loop 6     lb_algo wrr     lb_kind DR     persistence_timeout 60     protocol TCP #REAL_SERVER_1     real_server 192.168.1.112 80 {         weight 100         TCP_CHECK {         connect_timeout 10         nb_get_retry 3         delay_before_retry 3         connect_port 80         }     } #REAL_SERVER_2     real_server 192.168.1.113 80 {         weight 100         TCP_CHECK {         connect_timeout 10         nb_get_retry 3         delay_before_retry 3         connect_port 80         }     } }

在LVS BACKUP即192.168.77.199服务器/etc/keepalived/目录创建keepalived.conf配置文件如下配置，需要注意的是客户端的配置要修改优先级及状态：

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! Configuration File for keepalived global_defs {    notification_email {        752840649@qq.com    }    notification_email_from wgkgood@163.com    smtp_server 127.0.0.1    smtp_connect_timeout 30    router_id LVS_DEVEL } # VIP1 vrrp_instance VI_1 {     state BACKUP     interface eth0     lvs_sync_daemon_inteface eth0     virtual_router_id 51     priority 90     advert_int 5     nopreempt     authentication {         auth_type PASS         auth_pass 1111     }     virtual_ipaddress {         192.168.1.100     } } virtual_server 192.168.1.100 80 {     delay_loop 6     lb_algo wrr     lb_kind DR     persistence_timeout 60     protocol TCP #REAL_SERVER_1     real_server 192.168.1.112 80 {         weight 100         TCP_CHECK {         connect_timeout 10         nb_get_retry 3         delay_before_retry 3         connect_port 80         }     } #REAL_SERVER_2     real_server 192.168.1.1113 80 {         weight 100         TCP_CHECK {         connect_timeout 10         nb_get_retry 3         delay_before_retry 3         connect_port 80         }     } }

配置完成后分别重启keepalived服务并tail -f /var/log/message 查看日志，若果报错请执行以下加载模块：

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modprobe ip_vs modprobe ip_vs_wrr modprobe ip_vs_rr

之后重启在查看日志是否正常加载vip

LVS 主备配置完毕，接下来需要在realserver配置LVS VIP，为什么要在realserver绑定VIP呢？

客户端访问director的VIP，director接收请求，将通过相应的算法将请求转发给相应的realserver。在转发的过程中，会修改请求包的目的mac地址，目的ip地址不变。

Realserver接收请求，并直接响应客户端。这时便出现一个问题，director此时与realserver位于同一个网络中，当director直接将请求转发给realserver时，realserver检测到该请求包的目的ip是vip而并非自己，便会丢弃，而不会响应。为了解决这个问题，所以需要在所有Realserver上都配上VIP。

为什么一定要配置在lo接口上呢？

在realserver上的lo口配置VIP,这样限制了VIP不会在物理交换机上产生MAC地址表，从而避免IP冲突。

客户端启动Realserver.sh脚本内容：

  分别在后端机器192.168.77.133和192.168.77.166的data目录下创建个脚本并分别启动，脚本内容如下：

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#!/bin/sh #LVS Client Server VIP=192.168.1.100 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 Start OK"     exit 0 ;; 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 OK"     exit 1 ;; *)     echo "Usage: $0 {start|stop}" ;; esac

ipvsadm -Ln lvs的链接

启动后用ifconfig可以查看到lo上的vip绑定成功。就可以用vip直接访问网站了。

后端LAMP在之前blog中写过，，这里省略，以上是全部lvs和keepalived配置安装