负载均衡集群介绍、LVS介绍、LVS的调度算法、LVS NAT模式搭建
一、负载均衡集群介绍
•主流开源软件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
• 其中LVS属于4层（网络OSI 7层模型），nginx属于7层，haproxy既可以认为是4层，也可以当做7层使用
• 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除80外的其他端口通信的，比如MySQL的，而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，能承受更多的请求，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是由国人章文嵩开发
• 流行度不亚于apache的httpd，基于TCP/IP做的路由和转发，稳定性和效率很高
• LVS最新版本基于Linux内核2.6，有好多年不更新了
• 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 balance），它用来分发用户的请求，还有诸多处理用户请求的服务器（Real Server，简称rs）
1.NAT模式
•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给用户的数据包全部经过分发器，所以分发器成为瓶颈
• 在nat模式中，只需要分发器有公网ip即可，所以比较节省公网ip资源
2.IP Tunnel模式
•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
• 客户端请求的目标IP为vip，分发器接收到请求数据包后，会对数据包做一个加工，会把目标IP改为rs的IP，这样数据包就到了rs上
• 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，所以它会认为是它自己
3.LVS DR模式
• 这种模式，也需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，也就是vip
• 和IP Tunnel不同的是，它会把数据包的MAC地址修改为rs的MAC地址
• 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，所以它会认为是它自己
三、LVS的调度算法
•轮询 Round-Robin rr
• 加权轮询 Weight Round-Robin wrr
• 最小连接 Least-Connection lc
• 加权最小连接 Weight Least-Connection wlc
• 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连接 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
三、LVS NAT模式搭建
1.准备3台机器
A机器为分发器，也叫调度器（简写为dir）
A机器 192.168.177.7 外网地址为192.168.153.55
B机器 192.168.177.100
C机器 192.168.177.200
B机器和C机器的网关需要设置为192.168.177.7
2.关闭防火墙，三台机器执行如下的命令
systemctl stop firewalld
systemc disable firewalld
systemctl start iptables
iptables -F
service iptables save
setenforce 0
3.分发器上安装ipvsdam
yum install -y ipvsdam
4.分发器上编辑脚本
vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
添加如下的内容
#! /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，我的两个网卡分别为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
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.177.0/24 -j MASQUERADE
# director设置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.153.55:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 192.168.153.55:80 -r 192.168.177.100:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.153.55:80 -r 192.168.177.200:80 -m -w 1
5.两台rs都需要安装rs，并且设置两台rs的主页，做一个区分，也就是说直接curl两台rs的ip时，得到不同的结果
这是我的实验结果，成功分发
[root@localhost yum.repos.d]# curl 192.168.153.55
backup backup this is backup.
[root@localhost yum.repos.d]# curl 192.168.153.55
master master this is master
[root@localhost yum.repos.d]# curl 192.168.153.55
backup backup this is backup.
[root@localhost yum.repos.d]# curl 192.168.153.55
master master this is master
[root@localhost yum.repos.d]# curl 192.168.153.55
backup backup this is backup.