1.1 負載均衡介紹 1.1.1 負載均衡的妙用 負載均衡(Load Balance)集群提供了一種廉價、有效、透明的方法,來擴展網路設備和伺服器的負載、帶寬、增加吞吐量、加強網路數據處理能力、提高網路的靈活性和可用性。 ü 單台電腦無法承受大規模的併發訪問或數據流量了,此時需要搭建負載均衡集群把 ...
1.1 負載均衡介紹
1.1.1 負載均衡的妙用
負載均衡(Load Balance)集群提供了一種廉價、有效、透明的方法,來擴展網路設備和伺服器的負載、帶寬、增加吞吐量、加強網路數據處理能力、提高網路的靈活性和可用性。
ü 單台電腦無法承受大規模的併發訪問或數據流量了,此時需要搭建負載均衡集群把流量分攤到多台節點設備上分別處理,即減少用戶等待響應的時間又提升了用戶體驗;
ü 7*24小時的服務保證,任意一個或多個有限後端節點設備宕機,不能影響整個業務的運行。
1.1.2 為什麼要用lvs
n 工作在網路模型的7層,可以針對http應用做一些分流的策略,比如針對功能變數名稱、目錄結構,Nginx單憑這點可利用的場合就遠多於LVS了。
n 最新版本的Nginx也支持4層TCP負載,曾經這是LVS比Nginx好的地方。
n Nginx對網路穩定性的依賴非常小,理論上能ping通就就能進行負載功能,這個也是它的優勢之一,相反LVS對網路穩定性依賴比較大。
n Nginx安裝和配置比較簡單,測試起來比較方便,它基本能把錯誤用日誌列印出來。LVS的配置、測試就要花比較長的時間了,LVS對網路依賴比較大。
那為什麼要用lvs呢?
ü 簡單一句話,當併發超過了Nginx上限,就可以使用LVS了。
ü 日1000-2000W PV或併發請求1萬以下都可以考慮用Nginx。
ü 大型門戶網站,電商網站需要用到LVS。
1.2 LVS介紹
LVS是Linux Virtual Server的簡寫,意即Linux虛擬伺服器,是一個虛擬的伺服器集群系統,可以在UNIX/LINUX平臺下實現負載均衡集群功能。該項目在1998年5月由章文嵩博士組織成立,是中國國內最早出現的自由軟體項目之一。
1.2.1 相關參考資料
LVS官網:http://www.linuxvirtualserver.org/index.html
相關中文資料
LVS項目介紹 http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs1.html
LVS集群的體繫結構 http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs2.html
LVS集群中的IP負載均衡技術 http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs3.html
LVS集群的負載調度 http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs4.html
1.2.2 LVS內核模塊ip_vs介紹
早在2.2內核時, IPVS就已經以內核補丁的形式出現。
從2.4.23版本開始,IPVS軟體就合併到Linux內核的常用版本的內核補丁的集合。
從2.4.24以後IPVS已經成為Linux官方標準內核的一部分。
ü LVS無需安裝
ü 安裝的是管理工具,第一種叫ipvsadm,第二種叫keepalive
ü ipvsadm是通過命令行管理,而keepalive讀取配置文件管理
ü 後面我們會用Shell腳本實現keepalive的功能
1.3 LVS集群搭建
1.3.1 集群環境說明
主機名
|
IP地址
|
軟體
|
系統版本
|
lb03
|
10.0.0.15
|
lvs keepalived
|
CentOS Linux release 7.4.1708
|
lb04
|
10.0.0.16
|
lvs keepalived
|
CentOS Linux release 7.4.1708
|
web03
|
10.0.0.18
|
tomcat
|
CentOS Linux release 7.4.1708
|
web04
|
10.0.0.17
|
tomcat
|
CentOS Linux release 7.4.1708
|
主機說明
[root@lb03 ~]# cat /etc/redhat-release
CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)
[root@lb03 ~]# uname -a
Linux lb03 3.10.0-693.el7.x86_64 #1 SMP Tue Aug 22 21:09:27 UTC 2017 x86_64 x86_64 x86_64 GNU/Linux
[root@lb03 ~]# systemctl status firewalld.service
● firewalld.service - firewalld - dynamic firewall daemon
Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/firewalld.service; disabled; vendor preset: enabled)
Active: inactive (dead)
Docs: man:firewalld(1)
[root@lb03 ~]# getenforce
Disabled
web環境說明
[root@lb03 ~]# curl 10.0.0.17
web03
[root@lb03 ~]# curl 10.0.0.18
web04
web伺服器的搭建參照: Tomcat: http://www.cnblogs.com/clsn/p/7904611.html
Nginx: http://www.cnblogs.com/clsn/p/7750615.html
1.3.2 安裝ipvsadm管理工具
安裝管理工具
yum -y install ipvsadm
查看當前LVS狀態,順便激活LVS內核模塊。
ipvsadm
查看系統的LVS模塊。
[root@lb03 ~]# lsmod|grep ip_vs
ip_vs_wrr 12697 1
ip_vs 141092 3 ip_vs_wrr
nf_conntrack 133387 1 ip_vs
libcrc32c 12644 3 xfs,ip_vs,nf_conntrack
1.3.3 LVS集群搭建
配置LVS負載均衡服務(在lb03操作)
步驟1:在eth0網卡綁定VIP地址(ip)
步驟2:清除當前所有LVS規則(-C)
步驟3:設置tcp、tcpfin、udp鏈接超時時間(--set)
步驟4:添加虛擬服務(-A),-t指定虛擬服務的IP埠,-s 指定調度演算法 調度演算法見man ipvsadm, rr wrr 權重輪詢 -p 指定超時時間
步驟5:將虛擬服務關聯到真實服務上(-a) -r指定真實服務的IP埠 -g LVS的模式 DR模式 -w 指定權重
步驟6:查看配置結果(-ln)
命令集:
ip addr add 10.0.0.13/24 dev eth0
ipvsadm -C
ipvsadm --set 30 5 60
ipvsadm -A -t 10.0.0.13:80 -s wrr -p 20
ipvsadm -a -t 10.0.0.13:80 -r 10.0.0.17:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 10.0.0.13:80 -r 10.0.0.18:80 -g -w 1
ipvsadm -ln
檢查結果:
[root@lb03 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 10.0.0.13:80 wrr persistent 20
-> 10.0.0.17:80 Route 1 0 0
-> 10.0.0.18:80 Route 1 0 0
ipvsadm參數說明:(更多參照 man ipvsadm)
參數
(短格式)
|
參數
(長格式)
|
參數說明
|
-A
|
--add-service
|
在內核的虛擬伺服器表中添加一條新的虛擬伺服器記錄。也就是增加一臺新的虛擬伺服器。
|
-E
|
--edit-service
|
編輯內核虛擬伺服器表中的一條虛擬伺服器記錄。
|
-D
|
--delete-service
|
刪除內核虛擬伺服器表中的一條虛擬伺服器記錄。
|
-C
|
--clear
|
清除內核虛擬伺服器表中的所有記錄。
|
-R
|
--restore
|
恢復虛擬伺服器規則
|
-S
|
--save
|
保存虛擬伺服器規則,輸出為-R 選項可讀的格式
|
-a
|
--add-server
|
在內核虛擬伺服器表的一條記錄里添加一條新的真實伺服器記錄。也就是在一個虛擬伺服器中增加一臺新的真實伺服器
|
-e
|
--edit-server
|
編輯一條虛擬伺服器記錄中的某條真實伺服器記錄
|
-d
|
--delete-server
|
刪除一條虛擬伺服器記錄中的某條真實伺服器記錄
|
-L|-l
|
--list
|
顯示內核虛擬伺服器表
|
-Z
|
--zero
|
虛擬服務表計數器清零(清空當前的連接數量等)
|
-
|
--set tcp tcpfin udp
|
設置連接超時值
|
-
|
--start-daemon
|
啟動同步守護進程。他後面可以是master 或backup,用來說明LVS Router 是master 或是backup。在這個功能上也可以採用keepalived 的VRRP 功能。
|
-
|
--stop-daemon
|
停止同步守護進程
|
-h
|
--help
|
顯示幫助信息
|
-t
|
--tcp-service service-address [vip:port] or [real-server-ip:port]
|
說明虛擬伺服器提供的是tcp 的服務
|
-u
|
--udp-service service-address [vip:port] or [real-server-ip:port]
|
說明虛擬伺服器提供的是udp 的服務
|
-f
|
--fwmark-service fwmark
|
說明是經過iptables 標記過的服務類型。
|
-s
|
--scheduler scheduler
|
使用的調度演算法,有這樣幾個選項
rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq
預設的調度演算法是: wlc
|
-p
|
--persistent [timeout]
|
持久穩固的服務。這個選項的意思是來自同一個客戶的多次請求,將被同一臺真實的伺服器處理。timeout 的預設值為300秒。
|
-M
|
--netmask netmask
|
persistent granularity mask
|
-r
|
--real-server server-address
|
真實的伺服器[Real-Server:port]
|
-g
|
--gatewaying
|
指定LVS 的工作模式為直接路由模式(也是LVS 預設的模式)
|
-i
|
--ipip
|
指定LVS 的工作模式為隧道模式
|
-m
|
--masquerading
|
指定LVS 的工作模式為NAT 模式
|
-w
|
--weight weight
|
真實伺服器的權值
|
-
|
--mcast-interface
|
interface 指定組播的同步介面
|
-c
|
--connection
|
顯示LVS 目前的連接
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