lvs+keepalived

 参考：http://5iwww.blog.51cto.com/856039/267278

          官网：http://www.linuxvirtualserver.org

 1、架构图：

 

 2、虚拟服务器：主要功能是提供包转发和负载均衡，这个功能可以通过编写ipvsadm脚本实现

      故障隔离：虚拟服务器中的某个真实服务器失效或发生故障，系统将自动把失效的服务器从转发队列中清理出去。另外当失效的服务器被修复以后，系统再自动将其加入转发队列。

      失败切换：假设负载均衡器发生故障，在有两个负载均衡器应用的场景中，备份的负载均衡器就能自动接替工作。另外一旦主均衡器恢复，两种将回到最初的角色中。

      两个工具可以实现以上三种情况：Ipvsadm和Keepalived    （Heartbeat也行，就是现实有点复杂）

3、负载均衡种类：

   目前有三种IP负载均衡技术（VS/NAT、VS/TUN和VS/DR）

 

   IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术，它们的大致原理如下（我们将在其他章节对其工作原理进行详细描述），

   Virtual Server via Network Address Translation（VS/NAT）
通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；真实服务器的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。

   Virtual Server via IP Tunneling（VS/TUN）
采用NAT技术时，由于请求和响应报文都必须经过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题，调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实服务器，而真实服务器将响应直接返回给客户，所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多，采用 VS/TUN技术后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。

   Virtual Server via Direct Routing（VS/DR）
VS/DR通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到真实服务器，而真实服务器将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样，VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开销，对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。

  4、负载调度算法

   针对不同的网络服务需求和服务器配置，IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法：使用比较多的是以下四种：

   轮叫（Round Robin）
调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

   加权轮叫（Weighted Round Robin）
调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

   最少链接（Least Connections）
调度器通过"最少连接"调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。

   加权最少链接（Weighted Least Connections）
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，调度器采用"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

 

 

 

开始部署：

负载服务器master真实IP        10.48.30.191
负载服务器backup真实IP        10.48.30.192
负载服务器虚拟IP              10.48.30.253
后端WEB服务器IP               10.48.30.199
后端WEB服务器IP               10.48.30.198

负载均衡种类采用DR方式

负载均衡调度算法采用rr方式

1、安装ipvs。

   我的linux系统是ubuntu 10.04，所以我采用了apt-get install ipvsadm 的方式安装,

这种方式安装后软件版本是ipvsadm v1.25 2008/5/15

   然后启动 直接输入命令 ipvsadm   

   验证是否已加载该内核模块  lsmod | grep ip_vs（貌似不能以进程的方式判断ipvs是否运行）

   开启路由转发功能 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

              或者可以编辑 /etc/sysctl.conf文件，使得net.ipv4.ip_forward = 1

   建立负载服务器启动脚本：

 

#!/bin/bash 

VIP=10.48.30.253

RIP1=10.48.30.199

RIP2=10.48.30.198

case "$1" in

start)

       echo "start LVS of DirectorServer"

       /sbin/ifconfig eth0:1 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up

       /sbin/route add -host $VIP dev eth0:1

       #Clear IPVS Table

       /sbin/ipvsadm -C

       #Set Lvs

       /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr //在内核中添加一条虚拟服务器记录

        /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g // 在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器

 

       /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g

       #Run Lvs

       /sbin/ipvsadm

 ;;

stop)

      echo "Close LVS Directorserver"

      /sbin/ifconfig eth0:1 down

       /sbin/ipvsadm -C  // 清除内核虚拟服务器表中的所有记录。

 

  ;;     

*)

     echo "Usage0{start|stop}"

     exit 1

esac

 

 

2、LVS客户端配置

   客户端是指真实的服务器，我这儿的两台服务器是10.48.30.199和10.48.30.198

   lvs的客户端是不需要安装额外的软件的，下面给出直接路由的配置方式，只要写一个脚本即可：

   vim /usr/local/bin/realserver

#!/bin/bash

#description:start or stop real web server

vip=10.48.30.253

case "$1" in

  start)

  echo "start lvs of realserver"

  /sbin/ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up

 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

  ;;

  stop)

  /sbin/ifconfig lo:0 down

  echo "close LVS Directorserver"

  echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

  echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

  echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

  echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  ;;

  *)

  echo "Usage:$0 {start|stop}"

       exit 1

esac

    写完以后，运行命令：realserver start

    验证：ip add  ，可以看到“inet 10.48.30.253/32 brd 10.48.30.253 scope global lo:0”这行信息，表明成功了。

    3、安装keepalived

      首先下载源码并解压。

       然后安装依赖包：apt-get install libpopt-dev coinor-libipopt-dev

       进入目录：./configure --prefix=/usr/local/keepalived

                 make &&　make install

       cd /usr/local/keepalived/etc/keepalived/

       备份默认的配置文件：cp  keepalived.conf keepalived.conf.bak

       编辑keepalived.conf 

! Configuration File for keepalived

 

global_defs {
  lvs_id string //定义负载均衡表示，一个网络内，这是唯一的
}

vrrp_instance VI_1 {
   state MASTER  //备份服务器设置为backup
   interface eth0
   virtual_router_id 51  //master和backup的值应该是一致的，同时在整个VRRP内是唯一的
   priority 100  ////备份服务器设置小于100
   advert_int 1  //master和backup之间同步检查的时间间隔，单位为秒
   authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass 123456 
   } //验证类型和密码，同一个vrrp内master和backup使用相同的密码

   virtual_ipaddress {
       10.48.30.253
   }//可以设置多个，每个地址占一行
}

virtual_server 10.48.30.253 80 {
   delay_loop 6  //隔6秒查询
   lb_algo rr   //lvs算法，互联网应用常使用wlc和rr
   lb_kind DR    //负载均衡转发规则
   persistence_timeout 60  //同一IP的连接60秒内被分配到同一台realserver
   inhibit_on_failure  //当web挂掉的时候，前面请求的用户，可以继续打开网页，但是后面的请求不会调度到挂掉的web上面。
   protocol TCP   //用TCP协议检查realserver状态

   real_server 10.48.30.198 80 {
       weight 1    //权重，性能较好的机子分的权值大一些
       TCP_CHECK {
           connect_timeout 10   //10秒无响应超时
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 3
       }
   }

   real_server 10.48.30.199 80 {
       weight 3
       TCP_CHECK {
           connect_timeout 10
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 3
       }
   }   
}