WEB集群——LVS-DR 群集、nginx负载均衡
1、基于 CentOS 7 构建 LVS-DR 群集。
2、配置nginx负载均衡。
一、 LVS-DR 群集
1、LVS-DR工作原理
LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）
| 名称 | 缩写 | 说明 |
| 虚拟IP地址(Virtual IP Address) |
VIP | Director用于向客户端计算机提供服务的IP地址 |
| 真实IP地址(Real Server IP Address) | RIP | 在集群下面节点上使用IP地址 |
| Director的IP地址(Director IP Address) | DIP | Director用于连接内外网络的IP地址 |
| 客户端主机IP地址(Client IP Address) | CIP | 客户端用户计算机请求集群服务器的IP地址，该地址用作发送集群的请求的源IP地址 |
首先，来自客户端计算机 CIP 的请求被发送到 Director 的 VIP 。
接着，Director 使用相同的 VIP 目的 IP 地址将 请求发送到集群节点或真实服务器。
然后，集群某个节点将回复该数据包，并将该数据包直接发送到客户端计算机（不经过director ），并且以此回复数据包使用的目的 VIP 地址作为源 IP 地址。
因此，实际上 是客户计算机被“ 欺骗 ” 了，客户计算机始终认为它正与同一台计算机对话，而实际上它正在发送请求数 据包给一台计算机（LB ），并从另一台计算机（ RS ）接收回复的数据包。
2、LVS-DR模式的特点
（1）所有集群节点 RS 必须和 Director 在相同的物理网段（即同一个局域网中）；
（2）所有客户端入站（而不是出站）请求由 Director 首先接收，并转发给集群节点 RS ；
（3）集群节点 RS 通常来说最好带外部 IP ，而不使用 Director 及某固定机器作为默认网关，以便将数据包直 接回复给客户端计算机，且不会产生回包的瓶颈；
（4）所有集群节点 RS 上必须在 lo 网卡上绑定 VIP 地址，以便验证通过目的 IP 非 RS 的数据包；
（5）由于所有集群节点 RS 上必须在 lo 网卡上绑定 VIP 地址，因此，带来 arp 问题，即集群节点 RS 默认会相 应发往Director VIP 的数据包。因此要对所有集群节点 RS 做 ARP 抑制处理，把响应 VIP 的请求交给 LVS Director；
（6）很多操作系统都可以用在集群内部的 RS 真实服务器上只要该操作系统能够实现 ARP 隐藏，如： Windows， linux ， unix ；
（7） LVS/DR 模式不需要开启调度器转发功能，这点和 LVS/NAT 模式是不同的。
（8） LVS/DR Director （服务器数量 100 台）可以比 LVS-NAT Director （服务器数量 10-20 台）承受更多的 并发请求和转发更多的服务器数量。
3、部署LVS-DR集群
| 主机 | IP地址 |
| DR服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.103 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |
| 客户端 | 192.168.206.100 |
| vip（虚拟换回） | 192.168.186.200 |
（1）配置负载调度器（192.168.186.100）
#关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
#安装ipvsadm工具
[root@localhost ~]# yum install ipvsadm -y
#配置虚拟IP地址（VIP：192.168.186.200）
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
#删除UUID，dns与网关，注意子网
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.186.200
NETMASK=255.255.255.255
#重启网络服务、启动网卡
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
[root@localhost network-scripts]# ifup ifcfg-ens33:0
##调整/proc响应参数 对于 DR 群集模式来说，由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，应该关闭 Linux 内核的重定向参数响应服务器不是一台路由器，那么它不会发送重定向，所以可以关闭该功能
[root@localhost network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
#刷新配置
[root@localhost network-scripts]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
#加载模块
[root@localhost network-scripts]# modprobe ip_vs
[root@localhost network-scripts]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
#配置负载分配策略，并启动服务
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost network-scripts]# systemctl start ipvsadm
#手工执行配置添加LVS服务并增加两台RS
##添加真实服务器-a
##指定VIP地址及TCP端口-t
##指定RIP地址及TCP端口 -r
##指定DR模式-g
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -C
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm --set 30 5 60
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -A -t 192.168.186.200:80 -s rr
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.186.200:80 -r 192.168.186.103:80 -g
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.186.200:80 -r 192.168.186.102:80 -g
#保存设置
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.186.200:80 wlc
-> 192.168.186.103:80 Route 1 0 0
-> 192.168.186.102:80 Route 1 0 0
（2）第一台web节点服务器（192.168.186.103）
#关闭防火墙
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@web1 ~]# setenforce 0
#安装httpd，开启服务
[root@web1 ~]# yum install httpd -y
[root@web1 ~]# systemctl start httpd
#创建一个站点文件并写入内容
[root@web1 ~]# echo "this is 192.168.186.103" > /var/www/html/index.html
#添加环回网卡，修改环回网卡名，IP地址，子网掩码
[root@web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web1 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.186.200
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
#重启网络
[root@web1 network-scripts]# systemctl restart network
##添加路由
[root@web1 network-scripts]# ifup lo:0
[root@web1 network-scripts]# ifconfig lo:0
lo:0: flags=73 mtu 65536
inet 192.168.186.200 netmask 255.255.255.255
loop txqueuelen 1000 (Local Loopback)
[root@web1 network-scripts]# route add -host 192.168.169.200 dev lo:0
##调整proc相应参数
[root@web1 network-scripts]vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
[root@web1 network-scripts]sysctl -p （3）第二台web节点服务器（192.168.186.102）
#关闭防火墙
[root@web2 ~]# systemctl stop firewalld
[root@web2 ~]# setenforce 0
#安装httpd，开启服务
[root@web2 ~]# yum install httpd -y
[root@web2 ~]# systemctl start httpd
#创建站点文件
[root@web2 ~]# echo "this is 192.168.186.102" > /var/www/html/index.html
#添加环回网卡，修改环回网卡名，IP地址，子网掩码
[root@web2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web2 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web2 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.185.200
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
#设置路由
[root@web2 network-scripts]# route add -host 192.168.186.200 dev lo:0
[root@web2 network-scripts]# route -n
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.186.2 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens33
192.168.186.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
192.168.186.200 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
#开机执行命令
[root@web2 network-scripts]# vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.59.188 dev lo:0
#调整 proc 响应参数
[root@web2 network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf
[root@web2 network-scripts]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
（4）客户端测试
（5）测试
二、nginx负载均衡
1、反向代理工作过程
从图 6-2可知，若用户A 、用户B 、用户C 同时对反向代理服务器发送请求，反向代理服务器则根据其内部的具体配置，将用户的请求分发给后端服务器进行处理，并将后端服务器处理后的响应结果作为自己的响应结果返回给用户。 反向代理服务器的整个处理过程，用户并不知情 。因此，从上述对代理和反向代理的介绍可以总结出两者的特性，主要有以下几点：
（1）安全性： 正向代理的客户端能够在隐藏自身信息的同时访问任意网站，这给网络安 全带来了极大的威胁。因 此， 在使用时必须采取安全措施以确保仅为经过授权的客 户端用户提供服务 而反向代理的客户端用户只能通过外网来访问代理服务器，并且用户并不知道自己访问的是一个代理服务器，好处就是反向代理将真正的处理放在内网中，有效地提高了网络安全性。
（2）功能性 ： 正 向代理的主要用途是为在防火墙内的局域网用户提供访问 Int rnet途径 而反向代理的主要用途是将防火墙后的服务器提供给 Internet 用户访问，还可以为多个后端服务器提供负载均衡功能、缓存功能等。
2、反向代理服务配置
| 主机 | IP地址 |
| 反向代理服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.101 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |
（1）安装Nginx
#配置虚拟机ip，网卡等
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
#安装C语言编译库和依赖包，使用gcc
[root@localhost ~]# yum install gcc gcc-c++ -y
[root@localhost ~]# yum install pcre-devel openssl-devel -y
#解压，执行安装即可
[root@localhost ~]# tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz
[root@localhost nginx-1.22.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@localhost nginx-1.22.0]# make
[root@localhost nginx-1.22.0]# make install
#启动nginx及配置nginx开机启动
[root@localhost nginx-1.22.0]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@localhost sbin]# ./nginx
#编写一个脚本称谓系统服务
[root@localhost sbin]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - web server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target
[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload #重启nginx
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop #停止
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit #优雅停止nginx
PrivateTmp=true
[Install]
WantedBy=multi-user.target
#重新加载系统服务
[root@localhost sbin]# systemctl daemon-reload
#启动服务
[root@localhost sbin]# systemctl status nginx
（2）配置反向代理
[root@localhost sbin]# vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
#配置域名为www.wangp.com的虚拟主机
server {
listen 80;
server_name www.wangp.com;
#域名www.wangp.com的请求全部转发到Web服务器192.168.186.101
location / {
proxy_pass http://192.168.186.101;
}
}
#配置域名为www.openlab.com的虚拟主机
server {
listen 80;
server_name www.openlab.com;
#域名www.openlab.com的请求全部转发到Web服务器192.168.186.102
location / {
proxy_pass http://192.168.186.102;
}
}（3）配置hosts文件
编辑 C: \ Window s\Sys t em32\drivers \etc 目录下的 hosts 文件，实现网站的域名访问
（4）在web1服务器和web2服务器编写index.html
[root@web1 ~]# mkdir /www/
[root@web1 ~]# echo "Welcome to web1 server:192.168.186.101" > /www/index.html
[root@web1 ~]# cd /www/
[root@web1 www]# ls
index.html
[root@web1 www]# cat index.html
Welcome to web1 server:192.168.186.101
[root@web2 ~]# mkdir /www/
[root@web2 ~]# echo "Welcome to web2 server:192.168.186.102" > /www/index.html
[root@web2 ~]# cd /www/
[root@web2 www]# ls
index.html
[root@web2 www]# cat index.html
Welcome to web2 server:192.168.186.1023、负载均衡
负载均衡（ load balance ）就是将负载分摊到多个操作单元上执行，从而提高服务的可用性和响应速度，带给用户更好的体验。
图6-5演示了负载均衡服务器地工作方式，其中客户端用户A和B同时请求了域名为test. ng. test 的网站，负载均衡服务器 (192. 168. 78. ）会根据具体配置进行不同的分配。
这里假设用户 的请求被分配到 Web 服务器 1(192. 168. 78. 128 ）中处理，用户 的请求被 分配到另一个闲置的 Web 服务器 2(192. 168. 78. 200 ）中处理 通过负载均衡，可以将一台 服务器的工作扩展到多台服务器中执行，提高整个网站的负载能力
4、负载均衡地配置
（1）准备服务器
| 主机 | IP地址 |
| 负载均衡服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.101 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |
（2）配置一般轮询负载均衡
#配置域名为www.openlab1.com的虚拟主机
[root@localhost ~]# vim /etc/nginx/conf.d/nginx.conf
server{
listen 80;
server_name www.openlab1.com;
location /{
proxy_pass http://web_server;
}
}
#配置负载均衡服务器组
upstream web_server{
server 192.168.186.101;
server 192.168.186.102;
}（3）在web1服务器和web2服务器编写index.html
[root@web1 ~]# echo "Welcome to web1 server:192.168.186.101" > /root/index.html
[root@web1 ~]# echo "Welcome to web2 server:192.168.186.102" > /root/index.html（4）配置hosts文件
