Linux集群服务LVS概述与安装配置详解

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LVS项目从成立到现在为止，受到不少关注，LVS集群系统已被应用于很多重负载的站点。安装LVS和配置LVS的工作比较繁杂，读者在配置的过程中需要非常细心和耐心。本文对LVS的应用场景进行了简单介绍，并着重介绍LVS的安装和配置操作。 （http://os.51cto.com/art/201011/233146.htm）

 

LVS项目从成立到现在为止，受到不少关注，LVS集群系统已被应用于很多重负载的站点。到目前为止，该系统已在美、英、德、澳等国的几十个站点上正式使用。目前，一些大型LVS应用实例如下：

1. 英国国家JANET Cache Service（wwwcache.ja.net）是为英国150所以上的大学提供Web Cache服务。他们用28个结点的LVS集群代替了原有现50多台相互独立的Cache服务器，用他们的话说现在速度就跟夏天一样，因为夏天是放假期间没有很多人使用网络。
2. Linux的门户站点（www.linux.com）用LVS将很多台VA Linux SMP服务器组成高性能的WEB服务，已使用将近一年。
3. SourceForge（sourceforge.net）是在全球范围内为开发源码项目提供WEB、FTP、Mailing List和CVS等服务，他们也使用LVS将负载调度到十几台机器上。
4. 世界上最大的PC制造商之一采用了两个LVS集群系统，一个在美洲，一个在欧洲，用于网上直销系统。
5. 以RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司（www.real.com）使用由20台服务器组成的LVS集群，为其全球用户提供音频视频服务。在2000年3月时，整个集群系统已收到平均每秒20,000个连接的请求流。
6. NetWalk（www.netwalk.com）用多台服务器构造LVS系统，提供1024个虚拟服务，其中本项目的一个美国镜像站点（www.us.linuxvirtualserver.org）。
7. RedHat（www.redhat.com）从其6.1发行版起已经包含LVS代码，他们开发了一个LVS集群管理工具叫Piranha，用于控制LVS集群，并提供了一个图形化的配置界面。
8. VA Linux（www.valinux.com）向客户提供基于LVS的服务器集群系统，并且提供相关的服务和支持。

安装LVS

安装LVS和配置LVS的工作比较繁杂，读者在配置的过程中需要非常细心和耐心。在本节我们将对其进行详细地介绍。主要包括如下几个核心步骤：

1．获取支持LVS的内核源代码

如果读者需要使用LVS，需要下载2.4.23以后版本的内核源代码。下载地址为http://www.kerner.org。目前主流的Linux内核已经支持LVS，只需要直接使用，不需要进行内核的下载和更新工作。

2．用户配置工具ipvsadm

该软件的下载地址为：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs.html。

3．调整内核配置选项

读者在内核配置时应该对下列必选项（用*号表示）进行检查，如果某些选项的设置不正确，将有可能影响LVS的正常工作和使用。在查看这些选项之前，用户需要使用make menuconfig命令，进入Networking options选项进行查看：

Networking options  --->
<*> Packet socket
<*> Netlink device emulation
[*] TCP/IP networking
[*] IP: advanced router
[*] Network packet filtering (replaces ipchains)
IP: Netfilter Configuration  --->
<*> Connection tracking (required for masq/NAT)
<*> IP tables support (required for filtering/masq/NAT)
<*> Full NAT
<*> MASQUERADE target support
IP: Virtual Server Configuration  --->
<*> virtual server support (EXPERIMENTAL)
<M>   IPVS connection table size (the Nth power of 2)--- IPVS scheduler
<M>   round-robin scheduling
<M>   weighted round-robin scheduling
<M>   least-connection scheduling
<M>   weighted least-connection scheduling
<M>   locality-based least-connection scheduling
<M>   locality-based least-connection with replication scheduling
<M>   destination hashing scheduling
<M>   shortest expected delay scheduling
<M>   never queue scheduling

 

配置和使用LVS

在安装好LVS之后，就可以配置和使用LVS了，在本节我们将以一个具体的例子来对其进行讲解。图2为一个采用LVS系统的实际网络拓扑图。它基于NAT机制，具体的配置如下：

一台对外服务的超级服务器：它部署了LVS，也称为balancer或者director，主要功能为负载均衡和任务调度，其外部IP地址为：210.77.132.8，内部IP地址为：172.168.10.8。外部用户可以通过路由器（IP地址为：210.77.132.1）访问它；

两台内部的服务器：它们为实际的工作机器，通过前述的服务器对其进行调度。一台为RS1，其内部IP地址为：172.168.10.9；另一台为RS2，其内部IP地址为：172.168.10.10。

 
图  采用LVS系统的实际网络拓扑图

根据上述的网路配置和拓扑，对LVS的配置如下：

1．配置LVS的超级服务器（称为load balancer或者director）

运行如下命令：

//配置重定向
#echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
#echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
#echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
#echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects
#echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects
//清除ipvsadm表
#/sbin/ipvsadm -C
//使用ipvsadm安装LVS服务
#add http to VIP with rr scheduling
#/sbin/ipvsadm -A -t 210.77.132.8:80 -s rr
//增加第一台内部服务器RS1
#forward http to realserver 172.168.10.9 using LVS-NAT (-m), with weight=1
/sbin/ipvsadm -a -t 210.77.132.8:80 -r 172.168.10.9:80 -m -w 1
增加第二台内部服务器RS2
#forward http to realserver 172.168.10.10 using LVS-NAT (-m), with weight=1
/sbin/ipvsadm -a -t 210.77.132.8:80 -r 172.168.10.10:80 -m -w 1

2．配置LVS中的内部服务器

在172.168.10.9（RS1）和172.168.10.9（RS2）上分别将其网关设置为172.168.10.8，并分别启动apache服务。在客户端使用浏览器多次访问：http://210.77.132.8，然后再210.77.132.8上运行ipvsadm命令，应该有类似下面的输出：

IP Virtual Server version 1.0.12 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  210.77.132.8:http rr
  -> 172.168.10.9:http           Masq    1      0          33       
  -> 172.168.10.10:http           Masq    1      0          33        

从上面的结果可以看出，我们配置的LVS服务器已经成功运行。