架构扩展-lvs

前言

        

 LVS: Linux virtual server，即 Linux 虚拟服务器。

    LVS 自身是个负载均衡器(director)，不直接处理请求，而是将请求转发至位于它后端真正的服务器 realserver 上。

    LVS 是四层(传输层 tcp/udp)负载均衡工具

    ipvs 是集成在内核中的框架，可以通过用户空间的程序 ipvsadm 工具来管理，该工具可以定义一些规则来管理内核中
    的 ipvs。

    lvs无法解决RS的健康检查，并且存在单点故障，建议使用keepalived高可用。

 
lvs 集群术语 

    VS：virtual server，负责调度 

    RS：real server，负责真正提供服务 

    CIP：客户端 ip 

    VIP：VS 外网 IP 

    DIP：VS 内网 ip 

    RIP：后端真实 ip

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lvs 工作模式：

（1）nat 模式

    通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某 RS 的 RIP 和 PORT 实现转发。

    RIP 和 DIP 应在同一个 IP 网络，使用不同网络时，RS 和 lvs 需要指向到达互相的路由
    请求报文和响应报文都必须经过 Director 转发，Director 易于成为系统瓶颈
    支持端口映射，可修改请求报文的目标 PORT
    VS 必须是 linux，RS 可以是其他系统
 

（2）dr 模式(常用)

    DR(Director routing,直接路由)。
    lvs 默认模式，通过为请求报文重新封装一 个 MAC 首部进行转发，只会改变源和目的 MAC，不会修改源和目的 IP/PORT。

    Director 和 RS 都配置 VIP
    需要确保前端路由器将目标 VIP 的请求报文发往 Dircetor
    RS 和 Dircetor 需要在同一物理网络（因为 lvs 将通过 arp 找到 RS）， RS 的网关不用指向DIP
    请求报文经过 Director，响应报文不经过 Director，由 RS 直接发往 Client
    不支持端口映射

（3）tun 模式

    不修改请求报文的 IP 首部（源 IP 为 CIP，目标 IP 为 VIP），而在原 IP 报 文之外再封装一个 IP 首部（源 IP 是 DIP，
    目标 IP 是 RIP），将报文发往挑 选出的目标 RS；RS 直接响应给客户端。

    DIP、VIP、RIP 可以是公网地址
    请求报文经过 Director，响应报文不经过 Director，由 RS 直接发往 Client
    不支持端口映射
    RS 的 OS 须支持隧道功能 
    RS 的网关不用指向 DIP

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LVS-DR模式配置

负载均衡器：ens33 192.168.8.10     ens33:0 192.168.8.200

节点1：   ens33 192.168.8.20     lo:0   192.168.8.200

节点2：   ens33 192.168.8.30     lo:0   192.168.8.200 

1、LVS负载调度器（192.168.8.10）：采用虚接口方式（ens33:0），为网卡ens33绑定VIP地址，以便响应群集访问。

ens33:192.168.8.10/24  ens33:0：192.168.8.200

配置命令如下：

yum install ipvsadm -y

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0

vim ifcfg-ens33:0
修改：
TYPE="Ethernet"
BOOTPROTO="static"
DEVICE="ens33:0"
ONBOOT="yes"
IPADDR=192.168.8.200
NETMASK=255.255.255.0
保存退出

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

配置LVS负载分配策略：

ipvsadm -A -t 192.168.8.200:80 -s rr

ipvsadm -a -t 192.168.8.200:80 -r 192.168.8.20:80 -g -w 1

ipvsadm -a -t 192.168.8.200:80 -r 192.168.8.30:80 -g -w 1

ipvsadm -Ln --stats 

2、配置RS节点服务器（192.168.8.20，192.168.8.30）：

使用DR模式时，节点服务器也需要vip地址,并调整内核的ARP响应参数以阻止更新vip的MAC地址，避免发生冲突。 

配置命令：

yum install ipvsadm -y

cd /etc/sysconfig/network-scripts
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0

vim ifcfg-lo:0
修改：
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.8.200
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
保存退出 

ifup lo:0

添加vip本地访问路由：

route add -host 192.168.8.200 dev lo:0

配置RS节点的arp响应和通告级别：

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce