lvs負載均衡

lvs工做在內核中，當接收客戶端請求，並無將接收到的請求

送到用戶程序空間，而是直接在內核進行轉發到了後端服務器

 

lvs根據目標請求報文的目標ip和port將其轉發至後端主機集羣中的某一個

根據調度算法來分發至後端的某個主機，響應客戶端請求

 

tcp協議應用在內核中，lvs不須要監聽在套接字上面，文件數就沒有限制

nginx和haproxy都要監聽在套接字，有文件套接字限制

 

lvs支持tcp、udp、AH、EST、AH_EST、SCTP等諸多協議

 

實現lvs的NAT模型：

經過修改請求報文的的目標ip地址（同時可能會修改目標端口）至挑選

出RS的RIP地址實現轉發

一、 RS應該和DIP使用私網（內網）地址，且RS的網關要指向DIP

二、請求和響應報文都要經由director轉發，極高的負載環境中，director

可能會成爲性能瓶頸

三、 支持端口映射      RS能夠定義爲8080

四、RS可使用任意OS

五、 RS的RIP和director的DIP必須在同一ip網絡中（同一網段）

director：

　　VIP：客戶端請求的IP（公網提供訪問）172.16.118.249，eth0

　　DIP:使用內網與RS一塊兒，192.168.23.2，eth1

具體配置：

[root@wadeson ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
HWADDR=00:0C:29:4D:19:A6
TYPE=Ethernet
UUID=e00a22ce-9c20-4495-896f-7323b984425e
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=172.16.118.249
GATEWAY=172.16.118.254
NETMASK=255.255.255.0

[root@wadeson ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
DEVICE=eth1
TYPE=Ethernet
UUID=e00a22ce-9c20-4495-896f-7323b984425e
ONBOOT=yes
NM_CONTROLLED=yes
BOOTPROTO=none
IPADDR=192.168.23.2
NETMASK=255.255.255.0

因爲須要在此主機上配置負載集羣服務，須要安裝ipvsadm：

yum -y install ipvsadm

 

後端RS配置：

　　RS1：192.168.23.4，eth0

　　RS2：192.168.23.5，eth1

具體配置：

到這裏，全部關於ip網絡的配置已經完成了，確保RS後端服務器的web服務已經能夠正常訪問了：

[root@wadeson ~]# curl http://192.168.23.4
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://192.168.23.5
<h1>test 192.168.23.5 html</h1>

而後開始在director上建立集羣服務：

[root@wadeson ~]# ipvsadm -A -t 172.16.118.249:80 -s rr

　　ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler]

而後添加RS到集羣中：

[root@wadeson ~]# ipvsadm -a -t 172.16.118.249:80 -r 192.168.23.4 -m   這裏RS默認的端口爲80，由於

支持端口映射，因此這裏能夠修改成8080

　　ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address

　　[-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]      -m爲指定爲NAT模式

查看列表信息：

[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.118.249:80 rr  

-> 192.168.23.4:80 Masq 1 0 0

再次添加一個RS：

[root@wadeson ~]# ipvsadm -a -t 172.16.118.249:80 -r 192.168.23.5 -m
[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.118.249:80 rr
-> 192.168.23.4:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.23.5:80 Masq 1 0 0

集羣服務，RS配置已經完成，而後進行訪問：

[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.5 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.5 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.5 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.118.249:80 rr
-> 192.168.23.4:80 Masq 1 0 5
-> 192.168.23.5:80 Masq 1 0 5

負載均衡調度算法：

靜態方法：僅根據算法自己進行調度

　　RR：round robin輪詢（起點公平，一人一個）

　　WRR：weight RR加權的RR，能者多勞（根據權重分配）

　　 SH：source hash源地址hash，實現session保持

　　　　未來自於同一ip的請求始終調度至同一RS

　　 DH：destination hash目標地址hash（相似去緩存拿數據）

　　　　將對同一個目標的請求始終發往同一個RS

動態方法：根據算法及後端（RS）的當前負載狀態進行調度

　　Overhand=負載，較小，就被挑選

　　LC：least connection（RS的鏈接最小就被調度到該臺RS）

　　　　Overhand=Active*256+Inactive

　　 WLC：weight least connection

　　　　Overhand=（Active*256+Inactive）/權重

　　SED：shortest expect delay最短時間望延遲，算法WLC的改進

　　　　Overhand=（Active+1）*256/weight

　　NQ：never queue，SED的改進

　　LBLC：locality-based LC，即爲動態的DH算法（若是請求的是

　　　　歷來沒有緩存過的數據，那麼就發往RS負載較小的機子）

　　　　正向代理情形下的cache server調度

LBLCR：能夠複製的LBLC

修改調度算法，將rr輪詢算法改成sh：

[root@wadeson ~]# ipvsadm -E -t 172.16.118.249:80 -s sh
[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.118.249:80 sh
-> 192.168.23.4:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.23.5:80 Masq 1 0 0

而後觀察效果：

[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# curl http://172.16.118.249:80
<h1>test 192.168.23.4 html</h1>
[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.118.249:80 sh
-> 192.168.23.4:80 Masq 1 0 6      只有這一臺響應
-> 192.168.23.5:80 Masq 1 0 0

將規則保存下來：

　　ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm

清空規則：

　　ipvsadm -C

刪除定義的集羣服務：

　　 [root@wadeson ~]# ipvsadm -D -t 172.16.118.249:80

　　[root@wadeson ~]# ipvsadm -L -n
　　IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
　　Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
　　-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

ipvsadm -L：

-n：基於數據格式顯示地址和端口

-c：顯示connection狀態

--states：顯示統計的數據

--rate：顯示速率

--sort：排序

--exact：顯示精確值，不作單位換算