lvs集群与nat模式

一，什么是集群：

        集群，群集，Cluster，由多台主机构成，但是对外只表现为一个整体，只提供一个访问入口（域名与ip地址），相当于一台大型计算机。

二，集群适用场景：高并发

三，集群的分类：

        1，负载均衡集群

                减少响应延迟，提高并发处理能力

        2，高可用集群（HA）

                提高系统的稳定性，减少服务器中断的时间，减少损失

        3，高性能运算集群

                分布式计算

四，负载均衡的集群架构

        数据流向：用户----vip---访问

        第一层：负载调度器通过调度算法，以及rip的发送

        第二层：服务器池所有服务器用的资源通过

        第三层：共享存储提供网站，存储资源

五，负载均衡器的工作模式：

        1，地址转换（NAT模式）

                调度器做网关的同时还承担请求入口与访问出口，在高并发场景下负载压力很高，但是安全性很高。缺点：一台设备承担入口，出口，负载调度，高并发模型可能性能不足。

        2，ip隧道（TUN模式）

                仅作为访问的入口，响应不经过调度器，但是需要大量的公网ip，还需要专用的ip隧道（成本太高）数据转发受ip隧道的额外的影响。缺点：对公网ip数量要求比较高，对ip隧道数量有要求。

        3，直接路由（DR模式）

                仅作为请求的入口，响应数据不经过调度器，节点服务器和调度器在一个物理网络中，转发数据不受额外影响。

六，lvs的负载均衡算法

        1，轮询

        2，加权轮询

        3，最少链接数

        4，加权最少链接数

七，lvs组成

1. 基于内核态的netfilter框架来实现的ipvs功能，工作在内核态。用户配置vip等相关信息并且传递到ipvs就需要用到ipvs当中的adm工具。
2. Ipvs adm是lvs用户态的一个配套工具，可以实现vip和rs增删改查。Ipvsadm就是类似于iptables工具的地位。

八，lvs的作用：

1. 主要用于多服务器的负载均衡
2. 工作在网络层，可实现高性能，高可用的服务集群技术
3. 廉价，可把我们的许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级设备
4. 易用，配置简单，有多重负载均衡的方式
5. 稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不会影响整体效果
6. 可扩展性好

九，lvs支持与工具

        1，查看系统是否支持lvs：

                modprobe ip_vs

        2，lvs管理工具：ipvsadm

                -A    添加虚拟服务器
                -D    删除整个虚拟服务器
                -s    指定负载调度算法 (轮询:rr、加权轮询: wrr、最少连接: lc、加权最少连接: wlc )
                -a    表示添加真实服务器 (节点服务器)
                -d    删除某一个节点
                -t    指定 VIP地址及 TCP端口
                -r    指定 RIP地址及 TCP端口
                -m    表示使用 NAT群集模式.
                -g    表示使用 DR模式
                -i    表示使用 TUN模式
                -w    设置权重 (权重为 0 时表示暂停节点)
                -p 60    表示保持长连接60秒
                -l    列表查看 LVS 虚拟服务器 (默认为查看所有)
                -n    以数字形式显示地址、端口等信息，常与 “-l” 选项组合使用。ipvsadm -ln

十，具体配置：

本次实验需要在vmware中添加一块新网卡，并且给负载均衡器设置新的网卡。

NFS服务器：

安装nfs及其相关程序
yum install -y nfs-utils rpcbind

开启并设置自启动
systemctl start nfs.service 
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service 
systemctl enable rpcbind.service

创建共享目录两个，对应两个web服务器，然后更改权限
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet

进项共享目录的设置
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.10.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)

发布共享
exportfs -rv
showmount -e

web服务器1（192.168.10.16）

安装httpd，开启并设置自启动
yum install -y httpd
systemctl start httpd.service 
systemctl enable httpd.service

安装nfs以及相关组件，开启并设置自启动
yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable rpcbind.service

检测来自192.168.10.18的挂载目录
showmount -e 192.168.10.18

挂载目录后写入网页内容
mount.nfs 192.168.10.18:/opt/kgc /var/www/html/
echo 'this is kgc' > /var/www/html/index.html

设置永久挂载
vim /etc/fstab 
192.168.10.18:/opt/kgc /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a

修改网卡网关为lvs服务器
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
GATEWAY=192.168.10.19

web服务器2（192.168.10.17）

安装httpd，开启并设置自启动
yum install -y httpd
systemctl start httpd.service 
systemctl enable httpd.service

安装nfs以及相关组件，开启并设置自启动
yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable rpcbind.service

检测来自192.168.10.18的挂载目录
showmount -e 192.168.10.18

挂载目录后写入网页内容
mount.nfs 192.168.10.18:/opt/benet /var/www/html/
echo 'this is benet' > /var/www/html/index.html

设置永久挂载
vim /etc/fstab 
192.168.10.18:/opt/benet /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a

修改网卡网关为lvs服务器
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
GATEWAY=192.168.10.19

负载调度器

添加网卡后，使用ifconfig扫描新加入的网卡，然后复制原有的网卡信息到新的网卡文件中，不使用DNS与网关，ip地址用新加入的vmnet3，vmnet3在本次实验中用的网段为10.0.0.0

配置snat转发规则
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1

查看配置是否生效
sysctl -p

清空iptables策略并且写入新的策略
iptables -t nat -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -o ens37 -j SNAT --to-source 10.0.0.1

加载lvs内核模块并查看版本
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

安装管理工具
yum install -y ipvsadm

启动服务（启动之前需要先保存策略）
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service

配置负载均衡策略
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 10.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.10.16:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.10.17:80 -m -w 1

启动策略并查看节点状态，查看后保存
ipvsadm
ipvsadm -ln
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

配置结束后使用win10访问负载均衡服务器即可。