Linux负载均衡软件LVS-DR模式的简单示例

本文一个简单的示例演示LVS的配置(DR模式)和测试。
使用的配置环境如下:
Director server: 192.168.8.4
Real server1: 192.168.8.5
Real server2: 192.168.8.6
VIP: 192.168.8.200
网络topology图如下:

图2中的VIP指的是虚拟IP地址，还可以叫做LVS集群的服务IP，在DR、TUN模式中，
数据包是直接返回给用户的，所以，在Director Server上以及集群的每个节点上都需要设置这个地址。
此IP在Real Server上一般绑定在回环地址上，例如lo:0。
在Director Server上，虚拟IP绑定在真实的网络接口设备上，例如eth0:0。
Linux2.6内核默认支持LVS功能,系统安装完毕，可以通过如下命令检查kernel是否已经支持LVS的ipvs模块：
[root@localhost ~]#modprobe -l |grep ipvs
/lib/modules/2.6.18-53.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_sh.ko
/lib/modules/2.6.18-53.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_rr.ko
如果有类似上面的输出，表明系统内核已经默认支持了IPVS模块。接着就可以安装IPVS管理软件了。

一 在Director Serve上安装IPVS管理软件
下载对应的ipvsadm-1.24版本，接着进行安装：
tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz
cd ipvsadm-1.24
make
make install
注意：在make时可能会出现错误编译信息，这是由于编译程序找不到对应内核的原因，
按照如下操作就可以正常编译：
[root@localhost ~]#ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5-i686/ /usr/src/linux
安装完成后，通过ipvsadm命令行进行配置

首先在Director Server上绑定一个虚拟IP，此IP用于对外提供服务，执行如下命令：
ifconfig eth0:0 192.168.8.200 broadcast 192.168.8.200 netmask 255.255.255.255 up

这样在eth0设备上绑定了一个虚拟设备eth0:0，同时设置了一个虚拟IP是192.168.8.200，
也就是上面我们规划的IP地址，然后指定广播地址也为192.168.8.200，需要特别注意的是，
这里的子网掩码为255.255.255.255。
然后给设备eth0:0指定一条路由，执行如下指令：
route add -host 192.168.8.200 dev eth0:0
接着启用系统的包转发功能，从而使系统充当路由器，执行如下指令：
[root@localhost ~]#echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
指令中，参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发。其实在DR模式中，开启系统的包转发功能不是必须的，
而在NAT模式下此操作是必须的。
然后开始配置ipvs，执行如下操作：
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.8.200:8080 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.8.200:8080 -r 192.168.8.5:8080 -g
ipvsadm -a -t 192.168.8.200:8080 -r 192.168.8.6:8080 -g
上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定策略为轮询。
第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为直接路由模式。
在DR模式下，Director和Real Server需要在同一个物理网段中。
-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式

二、Real server 的配置
在lvs的DR和TUN模式下，用户的访问请求到达真实服务器后，是直接返回给用户的，
而不再经过前端的Director Server，因此，就需要在每个Real server节点上增加虚拟的VIP地址，
这样数据才能直接返回给用户，增加VIP地址的操作可以通过下面的命令来实现：
ifconfig lo:0 192.168.8.200 broadcast 192.168.8.200 netmask 255.255.255.255 up
#子网掩码255.255.255.255表示这个整个网段只有这一个地址
route add -host 192.168.8.200 dev lo:0
#上面的命令表示网络请求地址是192.168.8.200的请求，返回的时候的源地址是lo:0网卡上配置的地址，
#这样出去的ip包的src地址就是192.168.8.200
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

在回环设备上绑定了一个虚拟IP地址，并设定其子网掩码为255.255.255.255，
与Director Server上的虚拟IP保持互通，然后禁止了本机的ARP请求。
由于虚拟ip，也就是上面的VIP地址，是Director Server和所有的Real server共享的，
如果有ARP请求VIP地址时，Director Server与所有Real server都做应答的话，就会出现问题，
因此，需要禁止Real server响应ARP请求。

三、在Real server上配置tomcat服务，略。
在192.18.8.5建一个html文件内容为：
this is the test page


from server 192.168.8.5
在192.18.8.6建一个html文件内容为：
this is the test page


from server 192.168.8.6

四 测试
客户端通过VIP访问，如下面的url
http://192.168.8.200:8080/test/test.html
可以发现返回的内容由192.168.8.5和192.168.8.6轮流提供。
也可在Director上通过ipvsadm -lnc可以观察调度的情况。

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