LVS集群部署详细过程（LVS+OSPF）
一、前言
2013年下半年大部时候都用在LVS实施上面了，一路摸爬滚打走来，遇到各种问题，感谢同事们对我的帮助和指导，感谢领导对我的信任，本文总结一下lvs集群（ospf+fullnat）的详细部署情况以及需要注意的问题点，先大概说一下LVS在我们公司的应用情况吧，LVS在我们公司走过了以下三个阶段：
阶段一，一个业务一套LVS调度（主备模式），优缺点如下：
优点：业务和业务之间隔离，A业务有问题不会影响B业务
缺点：1、管理不方便，2、LB多了虚拟路由ID冲突导致业务异常，3、业务量足够大LB成为瓶颈
阶段二，一个IDC一套LVS调度（主备模式），优缺点如下：
优点、业务统一集中管理
缺点：1、A业务突发上流（超过LB的承受能力）会影响整个集群上的业务，2、LB很容易成为瓶颈
阶段三，一个IDC一套调度（ospf+fullnat集群模式），优缺点如下：
优点：1、LB调度机自由伸缩，横向线性扩展（最多机器数受限于三层设备允许的等价路由数目 ），2、业务统一集中管理，3、LB资源全利用，All Active。不存在备份机
缺点：部署相对比较复杂
二、环境说明
1、架构图
2、fullnat是淘宝开源的一种lvs转发模式，主要思想：引入local address（内网ip地址），cip-vip转换为lip->rip，而 lip和rip均为IDC内网ip，可以跨vlan通讯，这刚好符合我们的需求，因为我们的内网是划分了vlan的。
3、环境说明
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1
2
3
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18
19
20
21
22
|
软件环境：
系统版本：centos6.
4
keepalived版本：v1.
2.2
ospfd版本：version
0.99
.
20
zebra版本： version
0.99
.
20
交换机：
外网核心交换IP：
114
.11x.9x.
1
内网核心交换IP：
10.10
.
2.1
LB1外网机柜交换IP：
114
.11x.9x.
122
LB2外网机柜交换IP：
114
.11x.9x.
160
LB1内网机柜交换IP：
10.10
.
15.254
LB2内网机柜交换IP：
10.10
.
11.254
LB1:
调度机IP（外网bond1）：
10.10
.
254.18
/
30
##外网需要配置一个与核心交换机联通的私有地址
调度机IP（内网bond0）：
10.10
.
15.77
内网分发私有网段：
10.10
.
251.0
/
24
##local address
外网ospf转发网段网关：
10.10
.
254.17
LB2:
调度机IP（外网bond1）：
10.10
.
254.22
/
30
#外网需要配置一个与核心交换机联通的私有地址
调度机IP（内网bond0）：
10.10
.
11.77
内网分发私有网段：
10.10
.
250.0
/
24
##local address
外网ospf转发网段网关：
10.10
.
254.21
|
为了提升网络吞吐量，网络冗余，我们LB上网卡是做bond的，详细说明如下图：
三、具体部署
部署分三大部分，网卡绑定、ospf配置和lvs配置，下面依次介绍：
A、网卡绑定部分
1、服务器（LB1）上配置如下：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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24
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28
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33
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39
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41
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43
44
45
46
47
48
49
50
51
|
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond0
DEVICE=bond0
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=
static
IPADDR=
10.10
.
11.77
##LB2为
10.10
.
15.77
NETMASK=
255.255
.
255.0
USERCTL=no
TYPE=Ethernet
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-bond1
DEVICE=bond1
ONBOOT=yes
BOOTPROTO=
static
IPADDR=
10.10
.
254.22
##LB2为
10.10
.
254.18
NETMASK=
255.255
.
255.252
USERCTL=no
TYPE=Ethernet
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond0
SLAVE=yes
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
DEVICE=eth1
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond0
SLAVE=yes
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2
DEVICE=eth2
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond1
SLAVE=yes
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth3
DEVICE=eth3
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
USERCTL=no
MASTER=bond1
SLAVE=yes
[root@lvs_cluster_C1 ~]# vi /etc/modprobe.d/openfwwf.conf
options b43 nohwcrypt=
1
qos=
0
alias bond0 bonding
options bond0 miimon=
100
mode=
0
#bond的几种模式的详细说明我之前写的博文中有介绍或者去百度、谷歌吧
alias bond1 bonding
options bond1 miimon=
100
mode=
0
alias net-pf-
10
off
|
2、交换机上配置
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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28
29
30
31
32
33
34
35
|
bond0：
10.10
.
15.77
eth0-GigabitEthernet1/
0
/
29
eth1-GigabitEthernet1/
0
/
30
LB1对应的内网机柜交换机操作：
interface
Bridge-Aggregation10
port access vlan
150
interface
GigabitEthernet1/
0
/
29
port link-aggregation group
10
interface
GigabitEthernet1/
0
/
30
port link-aggregation group
10
bond1：
10.10
.
254.18
GigabitEthernet1/
0
/
26
GigabitEthernet1/
0
/
28
LB1对应的外网机柜交换机操作：
vlan
50
interface
Bridge-Aggregation10
port access vlan
50
interface
GigabitEthernet1/
0
/
26
port link-aggregation group
10
interface
GigabitEthernet1/
0
/
28
port link-aggregation group
10
bond0：
10.10
.
11.77
eth0:GigabitEthernet1/
0
/
14
eth1:GigabitEthernet1/
0
/
05
LB2对应的内网机柜交换机操作：
interface
Bridge-Aggregation110
port access vlan
110
interface
GigabitEthernet1/
0
/
05
port link-aggregation group
110
interface
GigabitEthernet1/
0
/
14
port link-aggregation group
110
bond1：
10.10
.
254.22
eth2:GigabitEthernet1/
0
/
38
eth3:GigabitEthernet1/
0
/
46
LB2对应的外网机柜交换机操作：
vlan
60
interface
Bridge-Aggregation110
port access vlan
60
interface
GigabitEthernet1/
0
/
38
port link-aggregation group
110
interface
GigabitEthernet1/
0
/
46
port link-aggregation group
110
display link-aggregation verbose #查看绑定状态是否ok
|
B、ospf配置部分
1、交换机上配置：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
|
外网核心操作：
vlan
50
vlan
60
interface
Vlan-interface50
ip address
10.10
.
254.17
255.255
.
255.252
ospf timer hello
1
ospf timer dead
4
ospf dr-priority
96
interface
Vlan-interface60
ip address
10.10
.
254.21
255.255
.
255.252
ospf timer hello
1
ospf timer dead
4
ospf dr-priority
95
#配置ospf的参数, timer hello是发送hello包的间隔,timer dead是存活的死亡时间。默认是
10
、
40
，hello包是ospf里面维持邻居关系的报文，这里配置是每秒发送一个，当到
4
秒还没有收到这个报文，就会认为这个邻居已经丢失，需要修改路由
ospf
1
area
0.0
.
0.0
network
10.10
.
254.16
0.0
.
0.3
network
10.10
.
254.20
0.0
.
0.3
内网核心：
interface
Vlan-interface110
ip address
10.10
.
250.1
255.255
.
255.0
sub
interface
Vlan-interface150
ip address
10.10
.
251.1
255.255
.
255.0
sub
|
2、服务器上配置
|
1
2
3
|
mkdir
/etc/quagga/
mkdir
-p
/var/log/quagga/
chmod
-R 777
/var/log/quagga/
|
配置文件：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
|
cat /etc/quagga/zebra.conf
hostname lvs_cluster_C2 ##LB2为：hostname lvs_cluster_C1
cat /etc/quagga/ospfd.conf
log file /
var
/log/quagga/ospfd.log
log stdout
log syslog
interface
bond1
ip ospf hello-interval
1
ip ospf dead-interval
4
router ospf
ospf router-id
10.10
.
254.17
##LB2为：
10.10
.
254.21
log-adjacency-changes
auto-cost reference-bandwidth
1000
network
114
.11x.9x.
0
/
24
area
0.0
.
0.0
network
10.10
.
254.16
/
30
area
0.0
.
0.0
##LB2为：
10.10
.
254.20
/
30
|
ospfd的启动脚本：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
|
[root@lvs_cluster_C1 ~]
# cat /etc/init.d/ospfd
#!/bin/bash
# chkconfig: - 16 84
# config: /etc/quagga/ospfd.conf
### BEGIN INIT INFO
# Provides: ospfd
# Short-Description: A OSPF v2 routing engine
# Description: An OSPF v2 routing engine for use with Zebra
### END INIT INFO
# source function library
.
/etc/rc
.d
/init
.d
/functions
# Get network config
.
/etc/sysconfig/network
# quagga command line options
.
/etc/sysconfig/quagga
RETVAL=0
PROG=
"ospfd"
cmd=ospfd
LOCK_FILE=
/var/lock/subsys/ospfd
CONF_FILE=
/etc/quagga/ospfd
.conf
case
"$1"
in
start)
# Check that networking is up.
[
"${NETWORKING}"
=
"no"
] &&
exit
1
# The process must be configured first.
[ -f $CONF_FILE ] ||
exit
6
if
[ `
id
-u` -
ne
0 ];
then
echo
$
"Insufficient privilege"
1>&2
exit
4
fi
echo
-n $
"Starting $PROG: "
daemon $cmd -d $OSPFD_OPTS
RETVAL=$?
[ $RETVAL -
eq
0 ] &&
touch
$LOCK_FILE
echo
;;
stop)
echo
-n $
"Shutting down $PROG: "
killproc $cmd
RETVAL=$?
[ $RETVAL -
eq
0 ] &&
rm
-f $LOCK_FILE
echo
;;
restart|reload|force-reload)
$0 stop
$0 start
RETVAL=$?
;;
condrestart|try-restart)
if
[ -f $LOCK_FILE ];
then
$0 stop
$0 start
fi
RETVAL=$?
;;
status)
status $cmd
RETVAL=$?
;;
*)
echo
$
"Usage: $PROG {start|stop|restart|reload|force-reload|try-restart|status}"
exit
2
esac
exit
$RETVAL
|
zebra的启动脚本：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
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18
19
20
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25
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27
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29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
|
[root@lvs_cluster_C1 ~]# cat /etc/init.d/zebra
#!/bin/bash
# chkconfig: -
15
85
# config: /etc/quagga/zebra.conf
### BEGIN INIT INFO
# Provides: zebra
# Short-Description: GNU Zebra routing manager
# Description: GNU Zebra routing manager
### END INIT INFO
# source
function
library
. /etc/rc.d/init.d/functions
# quagga command line options
. /etc/sysconfig/quagga
RETVAL=
0
PROG=
"zebra"
cmd=zebra
LOCK_FILE=/
var
/lock/subsys/zebra
CONF_FILE=/etc/quagga/zebra.conf
case
"$1"
in
start)
# Check that networking
is
up.
[
"${NETWORKING}"
=
"no"
] && exit
1
# The process must be configured first.
[ -f $CONF_FILE ] || exit
6
if
[ `id -u` -ne
0
]; then
echo $
"Insufficient privilege"
1
>&
2
exit
4
fi
echo -n $
"Starting $PROG: "
/sbin/ip route flush proto zebra
daemon $cmd -d $ZEBRA_OPTS
RETVAL=$?
[ $RETVAL -eq
0
] && touch $LOCK_FILE
echo
;;
stop)
echo -n $
"Shutting down $PROG: "
killproc $cmd
RETVAL=$?
[ $RETVAL -eq
0
] && rm -f $LOCK_FILE
echo
;;
restart|reload|force-reload)
$
0
stop
$
0
start
RETVAL=$?
;;
condrestart|
try
-restart)
if
[ -f $LOCK_FILE ]; then
$
0
stop
$
0
start
fi
RETVAL=$?
;;
status)
status $cmd
RETVAL=$?
;;
*)
echo $
"Usage: $0 {start|stop|restart|reload|force-reload|try-restart|status}"
exit
2
esac
exit $RETVAL
|
quagga的配置：
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
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14
15
16
17
18
|
[root@lvs_cluster_C1 ~]# cat /etc/sysconfig/quagga
#
# Default: Bind all daemon vtys to the loopback(s) only
#
QCONFDIR=
"/etc/quagga"
BGPD_OPTS=
"-A 127.0.0.1 -f ${QCONFDIR}/bgpd.conf"
OSPF6D_OPTS=
"-A ::1 -f ${QCONFDIR}/ospf6d.conf"
OSPFD_OPTS=
"-A 127.0.0.1 -f ${QCONFDIR}/ospfd.conf"
RIPD_OPTS=
"-A 127.0.0.1 -f ${QCONFDIR}/ripd.conf"
RIPNGD_OPTS=
"-A ::1 -f ${QCONFDIR}/ripngd.conf"
ZEBRA_OPTS=
"-A 127.0.0.1 -f ${QCONFDIR}/zebra.conf"
ISISD_OPTS=
"-A ::1 -f ${QCONFDIR}/isisd.conf"
# Watchquagga configuration (please check timer values before using):
WATCH_OPTS=
""
WATCH_DAEMONS=
"zebra bgpd ospfd ospf6d ripd ripngd"
# To enable restarts, uncomment
this
line (but first be sure to edit
# the WATCH_DAEMONS line to reflect the daemons you are actually using):
#WATCH_OPTS=
"-Az -b_ -r/sbin/service_%s_restart -s/sbin/service_%s_start -k/sbin/service_%s_stop"
|
3、服务启动：
|
1
2
3
|
/etc/init.d/zebra start && chkconfig zebra on
/etc/init.d/ospfd start && chkconfig ospfd on
PS：先启动zebra再启动ospf，不然LB会学习不到路由信息
|
C、lvs部署部分
1、安装组件
|
1
2
3
4
|
#安装带fullnat功能内核（淘宝已开源）
rpm -ivh kernel-
2.6
.
32
-
220.23
.
3
.el6.x86_64.rpm kernel-firmware-
2.6
.
32
-
220.23
.
3
.el6.x86_64.rpm --force
#安装lvs-tools(ipvsadm,keepalived,quagga),这些工具都是依据新内核修改过的，所以不要用原生的
rpm -ivh lvs-tools-
1.0
.
0
-
77
.el6.x86_64.rpm
|
2、添加local_address网段
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
|
cat /opt/sbin/ipadd.sh
#!/bin/bash
arg=$
1
dev=bond0
network=
"10.10.251"
##LB2
10.10
.
250
seq=
"2 254"
function
start() {
for
i
in
`seq $seq`
do
ip addr add $network.$i/
32
dev $dev
done
}
function
stop() {
for
i
in
`seq $seq`
do
ip addr del $network.$i/
32
dev $dev
done
}
case
"$arg"
in
start)
start
;;
stop)
stop
;;
restart)
stop
start
;;
esac
echo
"/opt/sbin/ipadd.sh"
>> /etc/rc.local ##加入开机启动
|
3、keepalived的配置文件
1>配置问的大概说明
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
|
.
├── gobal_module ##全局配置文件
├── info.txt ##记录集群部署的业务信息
├── keepalived.conf ##主配置文件
├── kis_ops_test.conf ##业务配置文件
├── local_address.conf ##local_address
├── lvs_module ##所有业务的
include
配置
└── realserver #rs目录
└── kis_ops_test_80.conf ##业务的realserver的配置文件
|
2>配置文件的内容说明
[root@lvs_cluster_C1 keepalived]# cat /etc/keepalived/gobal_module
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
|
! global configure file
global_defs {
notification_email {
}
notification_email_from [email protected]
smtp_server
127.0
.
0.1
smtp_connect_timeout
30
router_id LVS_CLUSTER
}
|
[root@lvs_cluster_C1 keepalived]# cat /etc/keepalived/local_address.conf
|
1
2
3
|
local_address_group laddr_g1 {
10.10
.
250.2
-
254
##LB1
10.10
.
251.2
-
254
}
|
PS：local_address每个LB不能重复
[root@lvs_cluster_C1 keepalived]# cat /etc/keepalived/lvs_module
|
1
|
include
./kis_ops_test.conf #测试
|
[root@lvs_cluster_C1 keepalived]# cat /etc/keepalived/kis_ops_test.conf
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
|
#把local_address
include
进来
include
./local_address.conf
#VIP组，可以有多个vip
virtual_server_group kis_ops_test_80 {
114
.11x.9x.
185
80
#kis_ops_test
}
virtual_server group kis_ops_test_80 {
delay_loop
7
lb_algo wrr
lb_kind FNAT
protocol TCP
nat_mask
255.255
.
255.0
persistence_timeout
0
#回话保持机制，默认为
0
syn_proxy ##开启此参数可以有效防范SynFlood攻击
laddr_group_name laddr_g1
alpha #开启alpha模式：启动时默认rs是down的状态，健康检查通过后才会添加到vs pool
omega #开启omega模式，清除rs时会执行相应的脚本（rs的notify_up，quorum_up）
quorum
1
#服务是否有效的阀值（正常工作rs的wight值）
hysteresis
0
#延迟系数跟quorum配合使用
#高于或低于阀值时会执行以下脚本。
quorum_up
" ip addr add 114.11x.9x.185/32 dev lo ;"
quorum_down
" ip addr del 114.11x.9x.185/32 dev lo ;"
include
./realserver/kis_ops_test_80.conf
}
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[root@lvs_cluster_C1 ~]# cat /etc/keepalived/realserver/kis_ops_test_80.conf
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#real_server 10.10.2.240 80 {
# weight 1
# inhibit_on_failure
# TCP_CHECK {
# connect_timeout 3
# nb_get_retry 3 ##TCP_CHECK 方式此参数不生效
# delay_before_retry 3 ##TCP_CHECK 方式此参数不生效
# connect_port 80
# }
#}
real_server 10.10.2.240 80 {
weight 1
inhibit_on_failure
HTTP_GET {
url {
path
/abc
digest 134b225d509b9c40647377063d211e75
}
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
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到这里LB上的配置基本上完成了，还有一点需要配置哈，那就是要在LB上配置路由策略，不然vip是ping不通的，但是不影响http访问，具体配置如下：
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echo
"from 114.11x.9x.0/24 table LVS_CLUSTER"
>/etc/sysconfig/network-scripts/rule-bond1
echo
"default table LVS_CLUSTER via 10.10.254.21 dev bond1"
>/etc/sysconfig/network-scripts/route-bond1 ##LB1 via
10.10
.
254.17
echo
"203 LVS_CLUSTER"
>> /etc/iproute2/rt_tables
/etc/init.d/network restart ##重启网络
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四、realserver的配置
1、realserver需要更换带toa模块的内核，如果不更改的话你的web服务（比如nginx）的日志获取不到用户的真实IP，而是记录了LB的local_address的IP
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centos5系列的系统：
rpm -ivh kernel-
2.6
.
18
-
274.18
.
2
.el5.kis_toa.x86_64.rpm
centos6系列的系统：
rpm -ivh kernel-toa-
2.6
.
32
-
220.23
.
3
.el6.kis_toa.x86_64.rpm
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2、realserver要能和LB的local_address互访即可，这个要看大家的内网环境了。
五、LB的调优
1、网卡调优，这个很重要，如果不调优大流量下，cpu单核耗尽会把LB搞死的，本人亲身体验过，
具体看参考我之前的文章,高并发、大流量网卡调优
2、内核参数调优
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#该参数决定了，网络设备接收数据包的速率比内核处理这些包的速率快时，允许送到队列的数据包的最大数目
net.core.netdev_max_backlog =
500000
#开启路由转发功能
net.ipv4.ip_forward =
1
#修改文件描述符
fs.nr_open =
5242880
fs.file-max =
4194304
sed -i
's/1024/4194304/g'
/etc/security/limits.conf
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PS：目前集群有这么个问题，realserver不能访问自己的vip，因为有些业务确实有这样的需要，最后想到以下解决办法：
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1
、如果realserver上有公网IP且和vip是同一个段则需要加路由：
route add -net vip netmask
255.255
.
255.255
gw
114
.11x.9x.
1
2
、如果realserver走的nat网关，而nat网关的出口是和vip同一个网段，那就需要在nat上加如上功能的路由即可
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