18.6 負載均衡集羣介紹 18.7 LVS介紹 18.8 LVS調度算法 18.9/18.10 LVS NAT模式搭建

18.6 負載均衡集羣介紹

主流開源軟件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
其中LVS屬於4層（網絡OSI 7層模型），nginx屬於7層，haproxy既能夠認爲是4層，也能夠當作7層使用
keepalived的負載均衡功能其實就是lvs
lvs這種4層的負載均衡是能夠分發除80外的其餘端口通訊的，好比MySQL的，而nginx僅僅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL這種
相比較來講，LVS這種4層的更穩定，能承受更多的請求，而nginx這種7層的更加靈活，能實現更多的個性化需求

18.7 LVS介紹

LVS是由國人章文嵩開發
流行度不亞於apache的httpd，基於TCP/IP作的路由和轉發，穩定性和效率很高
LVS最新版本基於Linux內核2.6，有好多年不更新了
LVS有三種常見的模式：NAT、DR、IP Tunnel
LVS架構中有一個核心角色叫作分發器（Load balance），它用來分發用戶的請求，還有諸多處理用戶請求的服務器（Real Server，簡稱rs）

LVS NAT模式


這種模式藉助iptables的nat表來實現
用戶的請求到分發器後，經過預設的iptables規則，把請求的數據包轉發到後端的rs上去
rs須要設定網關爲分發器的內網ip
用戶請求的數據包和返回給用戶的數據包所有通過分發器，因此分發器成爲瓶頸
在nat模式中，只須要分發器有公網ip便可，因此比較節省公網ip資源


LVS IP Tunnel模式



這種模式，須要有一個公共的IP配置在分發器和全部rs上，咱們把它叫作vip
客戶端請求的目標IP爲vip，分發器接收到請求數據包後，會對數據包作一個加工，會把目標IP改成rs的IP，這樣數據包就到了rs上
rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP爲vip，由於全部rs上配置了這個vip，因此它會認爲是它本身


LVS DR模式



這種模式，也須要有一個公共的IP配置在分發器和全部rs上，也就是vip
和IP Tunnel不一樣的是，它會把數據包的MAC地址修改成rs的MAC地址
rs接收數據包後，會還原原始數據包，這樣目標IP爲vip，由於全部rs上配置了這個vip，因此它會認爲是它本身

18.8 LVS調度算法

輪詢 Round-Robin  rr
加權輪詢 Weight Round-Robin wrr
最小鏈接 Least-Connection lc
加權最小鏈接 Weight Least-Connection wlc
基於局部性的最小鏈接 Locality-Based Least Connections lblc
帶複製的基於局部性最小鏈接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr
目標地址散列調度 Destination Hashing dh
源地址散列調度 Source Hashing  sh

18.9/18.10 LVS NAT模式搭建

準備工做

三臺機器
分發器，也叫調度器（簡寫爲dir）
內網：192.134，外網：192.168.70.147（vmware僅主機模式） //2個網卡, 1個網卡僅主機模式, 1個nat模式

rs1
內網：192.135，設置網關爲192.134

rs2
內網：192.136，設置網關爲192.134

三臺機器上都執行執行
systemctl stop firewalld  && systemctl disable firewalld
systemctl start  iptables-services && iptables -F && service iptables save  //若是沒有則安裝 yum install -y iptables-services 
都關閉 selinux

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在dir上(192.134上)安裝ipvsadm  
yum install -y ipvsadm
在dir上編寫腳本，vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//內容以下

#! /bin/bash
# director 服務器上開啓路由轉發功能
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# 關閉icmp的重定向
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
# 注意區分網卡名字，阿銘的兩個網卡分別爲ens33和ens37
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
# director 設置nat防火牆
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.192.0/24  -j MASQUERADE
# director設置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.70.147:80 -s wlc -p 3   // -p 指定超時時間, 針對對象是ip，同一個ip來源的請求，會在這個時間段內請求到同一個rs上, 單位是秒 -s 定義算法
$IPVSADM -a -t 192.168.70.147:80 -r 192.168.192.135:80 -m -w 1  //-r real sever的ip    -w權重  -m 說明是nat的模式
$IPVSADM -a -t 192.168.70.147:80 -r 192.168.192.136:80 -m -w 1

sh  /usr/local/sbin/lvs_nat.sh


測試
兩臺rs上都安裝nginx
設置兩臺rs的主頁，作一個區分，也就是說直接curl兩臺rs的ip時，獲得不一樣的結果
瀏覽器裏訪問192.168.70.147，多訪問幾回看結果差別