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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
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）
LVS 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
请求量不能太大，一般规模10台以内
LVS 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
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
LVS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
NAT模式的的搭建
三台机器 分发器，也叫调度器（简写为dir）
dir 内网：109.130，外网：209.147（vmware仅主机模式）
rs1 内网：109.131 设置网关为109.130
rs2 内网：109.132 设置网关为109.130
三台机器上都执行执行
systemctl stop firewalld;systemctl disable firewalld
systemctl start iptables;iptables -F;service iptables save
在dir上安装ipvsadm yum install -y ipvsadm
在dir上编写脚本，vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//内容如下
#! /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
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.109.0/24 -j MASQUERADE
# director设置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.209.147:80 -s rr
$IPVSADM -a -t 192.168.209.147:80 -r 192.168.109.131:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.209.147:80 -r 192.168.109.132:80 -m -w 1sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh //执行脚本
两台rs上都安装nginx
设置两台rs的主页，做一个区分，然后curl外网测试
这里我们能看到我们的访问不断在rs2和rs3之间切换，从而达到负载均衡的效果。
注：nat模式10台以内比较有优势
DR模式搭建
三台机器 分发器，也叫调度器（简写为dir）
dir 109.130
rs1 109.131
rs2 109.133
vip 109.200
dir上编写脚本 vim /usr/local/sbin/lvs_dr.sh //内容如下
#! /bin/bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipv=/usr/sbin/ipvsadm
vip=192.168.109.200
rs1=192.168.109.131
rs2=192.168.109.133
#注意这里的网卡名字
ifdown ens33
ifup ens33
ifconfig ens33:2 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip dev ens33:2
$ipv -C
$ipv -A -t $vip:80 -s wrr
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs1:80 -g -w 1
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs2:80 -g -w 1
两台rs上也编写脚本 vim /usr/local/sbin/lvs_rs.sh//内容如下
#/bin/bash
vip=192.168.109.200
#把vip绑定在lo上，是为了实现rs直接把结果返回给客户端
ifdown lo
ifup lo
ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip lo:0
#以下操作为更改arp内核参数，目的是为了让rs顺利发送mac地址给客户端
#参考文档www.cnblogs.com/lgfeng/archive/2012/10/16/2726308.html
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
分别在dir上和两个rs上执行这些脚本
测试：
浏览器访问时，可能不会变，因为访问量不够，或者自己测试是在一台机器上，但是从上图中我们能看到还是有负载均衡的。
Keepalived+LVS DR
完整架构需要两台服务器（角色为dir）分别安装keepalived软件，目的是实现高可用，但keepalived本身也有负载均衡的功能，所以本次实验可以只安装一台keepalived
keepalived内置了ipvsadm的功能，所以不需要再安装ipvsadm包，也不用编写和执行那个lvs_dir的脚本
三台机器分别为：
dir（安装keepalived）109.130
rs1 109.131
rs2 109.133
vip 109.200
编辑keepalived配置文件
vim /etc/keepalived/keepalived.conf //内容如下
vrrp_instance VI_1 {
#备用服务器上为 BACKUP
state MASTER
#绑定vip的网卡为ens33，你的网卡和阿铭的可能不一样，这里需要你改一下
interface ens33
virtual_router_id 51
#备用服务器上为90
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass aminglinux
}
virtual_ipaddress {
192.168.109.200
}
}
virtual_server 192.168.109.200 80 {
#(每隔10秒查询realserver状态)
delay_loop 10
#(lvs 算法)
lb_algo wlc
#(DR模式)
lb_kind DR
#(同一IP的连接60秒内被分配到同一台realserver)
persistence_timeout 60
#(用TCP协议检查realserver状态)
protocol TCP
real_server 192.168.109.131 80 {
#(权重)
weight 100
TCP_CHECK {
#(10秒无响应超时)
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
real_server 192.168.109.132 80 {
weight 100
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
}
执行ipvsadm -C 把之前的ipvsadm规则清空掉
systemctl restart network 可以把之前的vip清空掉
两台rs上，依然要执行/usr/local/sbin/lvs_rs.sh脚本
keepalived有一个比较好的功能，可以在一台rs宕机时，不再把请求转发过去 测试
当听到rs3的nginx服务时，dir上会自动踢掉rs3，如下图
当启动rs3的nginx服务时，dir会立马把rs3加回来，如下图：
这里我们就搭建成功了~~~~~~