lvs负载均衡

负载均衡可以用LVS方案，但是为了防止单点故障，可以选择lvs+keepalived组合保证高可用性

lvs和nginx的负载均衡区别：

·lvs是4层（传输层）负载均衡，仅作请求分发用，没有流量所以抗负载能力强

·lvs工作在内核空间

·nginx是7层（应用层）负载均衡，可以针对http协议做分流用

比如后端有两个web服务器，apache（处理动态内容）和nginx（处理静态内容），如果用户想要访问动态内容nginx就可以分发到apache服务器上

·nginx工作在用户空间

1.环境简介

操作系统：Centos6.6

DR上装：ipvs管理工具：ipvsadm，keepalived

realserver上装：nginx或者Apache

一、理论篇

1.lvs集群的组成

 LVS服务器系统由三部分组成

     1）负载均衡层：

         位于整个系统的最前端，避免单点故障一般由2台或2台以上负载调度器组成

     2）服务器群组层

         是一组真正提供服务的机器组成，Real server 可以是：Web、Ftp、mail等。4

     3）共享存储层

         为Real server提供共享存储空间和内容一致性的存储区域

         Directory是整个LVS的核心，只能安装在Linux和FreeBSD上，

         Real server可以是所有系统平台

2.lvs三种模式：

  *NAT:

     原理：DR收到请求数据包后，根据调度算法找到对应的RS，把数据包的目的IP改成RS的IP，并将请求分发给这台RS，RS收到数据包并处理完成后，将数据再发给DR，DR把数据包原地址改成自己的IP，目的IP改成客户端的IP

     优点：节省IP地址，因为只有DR需要一个公网IP地址

     缺点：所有的请求包和应答包都经过DR（负载均衡器），服务器节点过多时，大量数据包都经过负载均衡器处理速度就会变慢

  *直连路由-DR：

     原理：DR收到请求数据包后，根据调度算法找到对应的RS，把数据包的目的MAC改成RS的MAC（因为IP一致），并将请求分发给这台RS，RS收到数据包并处理完成后，由于IP一致，将数据直接返回给客户端

     优点：DR只是分发请求，而且应答包由RS直接返回给客户，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈

     缺点：每台机器都需要一个公网IP，

  *隧道-Tun：

    原理：（将一个IP报文封装在另一个IP报文中，所以可以跨网段。）DR收到请求数据包后，根据调度算法找到对应RS，RS收到后，把报文解封获得目的地址为VIP的报文，如果VIP地址被配置在本地，就会处理这个请求，处理完将数据直接返回给客户端

     优点：如果跑在公网上，就可以对不同的地区分发，可以跨城市。

3.lvs四种调度算法：

轮询（rr）：        按照请求顺序轮流分发到后端RS

加权轮询（wrr）：     权值高的获得的任务更多

最小连接数（lc）：    动态的将请求建立到连接数较少的RS上

加权最小连接数（wlc）：调度器自动询问RS的真实负载情况，并动态的调整权

4.ipvsadm参数

  1)添加虚拟服务器语法：

        ipvsadm  -A t|u|f   [vip_addr:port] [-s 指定算法]

        -A：添加

        -t：TCP协议

        -u：UDP协议

        -f：防火墙标记

        -D：删除

        -E：修改

        -L：查看

  2)添加真实服务器语法

       ipvsadm  -a t|u|f   [vip_addr:port] [-r RSip_addr]  [-g|i|m]  [-w weight]

        -a：添加

        -t：TCP协议

        -u：UDP协议

        -f：防火墙标记

        -r：指定真实服务器IP

        -g：DR模式

        -i：TUN模式

        -m：NAT模式

        -w：指定权值

        -d：删除

        -e：修改

        -l：查看

  3)通用：

        ipvsadm  -ln  查看规则

        service ipvsadm save 保存规则

        ipvsadm -R < path/to/somefile   

  4)实例：    

ipvsadm -A -t 192.168.1.10：80 -s wrr 
ipvsadm -a -t 192.168.1.10：80 -r 192.168.1.107 -g -w 4
ipvsadm -a -t 192.168.1.10：80 -r 192.168.1.108 -t -w 3

二、实战篇

1.搭建DR模式的LVS

1）Directory：  
   安装ipvsadm     yum -y install  ipvsadm  
   配置VIP    ifconfig eth0:0 192.168.1.10 broadcast 192.168.1.10 netmask 255.255.255.255 
     添加路由       route add -host 192.168.1.10 dev eth0  
     添加虚拟服务器 ipvsadm -A -t 192.168.1.10：80  -s wrr     
     添加后端RS1    ipvsadm -a -t 192.168.1.10：80  -r  192.168.1.105 -g  -w  2      
     添加后端RS2    ipvsadm -a -t 192.168.1.10：80  -r  192.168.1.106 -g  -w  2  
    保存           service ipvsadm save       
    查看           ipvsadm -ln  
 1）RS节点：    
            echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce    
            echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce  
            echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore  
            echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore    
           上面配置调整Linux内核ARP响应参数，阻止更新VIP的MAC地址，避免冲突  
   配置VIP     ifconfig lo:0  192.168.1.10 braodcast 192.168.1.10 netmask 255.255.255.255  
  添加路由     route add  -host 192.168.1.10 dev lo:0   
  启动服务     service httpd start