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一、负载均衡集群介绍

负载均衡集群:简单地说就是让多台服务器均衡地去承载压力。

实现负载均衡的开源软件有:LVS,keepalived,haproxy,nginx等

其中相对于(网络OSI七层模型),LVS属于四层,Nginx属于七层,haproxy既可以认为四层,也可以认为是七层。

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出80外的其他端口通信的,比如Mysql,而七层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,能承受更多的情趣,而Nginx这种7层的更加灵活,能实现更多的个性化需求。

二、LVS介绍

LVS由国人章文嵩开发,流行度不亚于httpd,基于TCP/IP做的路由和转发,稳定性和效率很高

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 Balancer),它用来分发用户的请求,还有诸多处理用户请求的服务器(RealServer,简称rs)


LVS的NAT模式:

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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的用户的数据包全部经过分发器,所以分发器成为瓶颈。

优点:在NAT模式中,只需要分发器有公网Ip,分发器和rs之间可以用内网通信,所以比较节省公网ip资源

缺点:分发器成为瓶颈,请求量不能太大。规模保持在10台左右。


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LVS IP Tunnel模式

我们可以想象分发器和每个rs之间建立了一个虚拟通道。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,

原理是客户端请求的目标IP为vip,分发器接收到请求数据包后,会对数据包做一个交工,会把目标IP由vip更改为rs的IP,这样数据包就到了rs上。

rs接受数据包后,会还原原始数据包,这样目标IP为vip,因为所有的rs上配置了这样一个vip,所以它会认为是它自己。

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LVS DR模式

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这种模式也需要一个公共的ip配置在分发器和所有rs上,也就是vip,

和IP Tunnel不同的是,它会把所有的MAC地址修改为rs的MAC,

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,所以它会认识是它自己。


三、LVS调度算法

常用的4种

轮询:Round-Robin rr                        (任务均衡的分发到rs上)

加权轮询:Weight Round-Robin wrr                 (带权重的轮询,例如一个rs的配置好,你可以将它权重设置高一点)

最小连接:Least-Connection lc                     (把新的任务发送到请求数少的rs上)

加权最小连接:Weight Least-Connection wlc           (带权重的最小连接)

不常用的4种

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链接: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


四、NAT模式搭建


准备工作:

三台机器

分发器,也叫调度器(dir)

内网:192.168.52.100  外网:192.168.211.100 (vmware仅主机模式)

rs1:

内网:192.168.52.101  网关GATEWAY:192.168.52.100  (将网关设置成分发器的内网)

[root@zhuji ~]# route -n

Kernel IP routing table

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface

0.0.0.0       192.168.52.100    0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33

192.168.52.0    0.0.0.0         255.255.255.0     U     100    0        0 ens33

rs2:

外网:192.168.52.102  网关GATEWAY:192.168.52.100  (将网关设置成分发器的内网)

[root@zhuji ~]# route -n

Kernel IP routing table

Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface

0.0.0.0       192.168.52.100    0.0.0.0        UG    100    0        0 ens33

192.168.52.0    0.0.0.0         255.255.255.0    U     100    0        0 ens33

三台机器关闭防火墙:

[root@lty ~]# systemctl stop firewalld

[root@lty ~]# systemctl disable firewalld

三台机器使用centos6中iptables的规则:

[root@lty ~]# yum install iptable-service -y

[root@zhuji ~]# systemctl start iptables

[root@zhuji ~]# iptables -F

[root@zhuji ~]# service iptables save

[root@zhuji ~]# systemctl enable iptables

三台机器关闭selinux:

[root@lty ~]# setenforce 0

配置:

在dir上安装ipvsadm (这个工具是实现lvs的重要工具,只用在分发器上安装)

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

在dir上编辑脚本,在ipvsadm上最好用脚本去执行命令,方便简洁:

[root@congji ~]# vim /usr/local/sbin/lvs.nat.sh


#! /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,阿铭的两个网卡分别为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

#同网段的内网可以上网

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.52.0/24  -j MASQUERADE

# director设置ipvsadm

IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'

$IPVSADM -C

$IPVSADM -A -t 192.168.221.100:80 -s rr 

$IPVSADM -a -t 192.168.221.100:80 -r 192.168.52.101:80 -m -w 1

$IPVSADM -a -t 192.168.221.100:80 -r 192.168.52.102:80 -m -w 1

[root@congji ~]# sh !$

sh /usr/local/sbin/lvs.nat.sh


测试:两台机子上都要安装Nginx/

dir用Yum安装nginx,修改主页:

[root@congji ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html

dir,dir,dir

rs1用源码包安装nginx,修改主页:

[root@zhuji ~]# vim /data/wwwroot/default/index.html 

rs1,rs1,rs1

rs2用yum 安装,修改主页:

[root@lty ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html

rs2,rs2,rs2


curl测试:

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs2,rs2,rs2

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs1,rs1,rs1

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs2,rs2,rs2

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs1,rs1,rs1

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs2,rs2,rs2

[root@congji ~]# curl 192.168.221.100

rs1,rs1,rs1


负载均衡(集群介绍,lvs介绍,LVS调度算法,NAT模式搭建)

标签:bottom   table   all   lvs dr   有一个   gen   轮询   chang   定向   

原文:http://blog.51cto.com/13407306/2067520

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