負載均衡LVS（Linux Virtual Server）目錄第1章 LVS負載均衡集群簡介 1.1 為什麼要學LVS 1.2 LVS網站資料： 1.3 LVS內核模塊ip_vs介紹從2.4.24以後IPVS已經成為Linux官方標準內核的一部分。  LVS無需安裝  安裝的是管理工具，第 ...

負載均衡LVS（Linux Virtual Server）

負載均衡LVS（Linux Virtual Server）... 1

 第1章 LVS負載均衡集群簡介... 1

1.1 為什麼要學LVS. 1

1.2 LVS網站資料：... 1

1.3 LVS內核模塊ip_vs介紹... 1

 第2章 LVS-DR直接路由模式... 2

2.1 DR直接路由模式說明... 2

2.1.1 DR-原理圖片：... 2

2.1.2 DR-原理解釋... 2

2.1.3 ARP原理... 3

2.2 ipvsadm-檢查環境... 3

2.3 lb服務端-搭建lvs. 4

2.4 web伺服器配置... 4

 第3章 LVS-keepalived高可用lvs. 5

3.1 環境介紹... 5

3.2 部署lvs-keepalived. 6

3.2.1 lb負載均衡操作（Load Balance）... 6

3.2.2 web伺服器操作... 9

3.2.3 檢測高可用及負載... 9

 第4章 LVS集群的工作模式總結... 10

第1章 LVS負載均衡集群簡介

1.1 為什麼要學LVS

LVS支持比nginx更大的併發量。

當併發超過了Nginx上限，就可以使用LVS了。日1000-2000W PV 或併發請求1萬以下都可以考慮用Nginx。

1.2 LVS網站資料：

官網：http://www.linuxvirtualserver.org/index.html

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

1.3 LVS內核模塊ip_vs介紹

從2.4.24以後IPVS已經成為Linux官方標準內核的一部分。

 LVS無需安裝
 安裝的是管理工具，第一種叫ipvsadm，第二種叫keepalive
 ipvsadm是通過命令行管理，而keepalive讀取配置文件管理
 後面我們會用Shell腳本實現keepalive的功能

安裝ipvsadm管理工具（只在lb操作）

第2章 LVS-DR直接路由模式

2.1 DR直接路由模式說明

2.1.1 DR-原理圖片：

2.1.2 DR-原理解釋

原理：DR模式是通過改寫請求報文的目標MAC地址，將請求發給真實伺服器的，而真實伺服器將響應後的處理結果直接返回給客戶端用戶。

註意：DR技術可極大地提高集群系統的伸縮性。但要求調度器LB與真實伺服器RS都有一塊物理網卡連在同一物理網段上，即必須在同一區域網環境。

2.1.3 ARP原理

實現區域網內數據傳輸依據：（1）主機ARP緩存 （2）交換機MAC地址表

ARP原理：根據IP地址獲取物理地址MAC的一個TCP/IP協議。主機發送信息時將包含目標IP地址的ARP請求廣播到網路上的所有主機，（所有主機會提取發送者的ip 和mac存入自己的ARP緩存中）目標主機接收返回自己mac消息，以此確定目標的物理地址；收到返回消息後將該IP地址和物理地址存入本機ARP緩存中並保留一定時間，下次請求時直接查詢ARP緩存以節約資源。

數據傳輸過程：（前提已有arp緩存）主機A通過查詢ARP緩存，得到mac地址，數據包經過交換機檢查mac地址表，到達指定主機B。

2.2 ipvsadm-檢查環境

系統準備：一臺負載均衡伺服器lb03（10.0.0.15）

          兩台web伺服器（10.0.0.17-18）

# 查看系統的LVS模塊。
lsmod|grep ip_vs

# 預設沒有載入模塊，需要安裝管理工具才會激活。
yum -y install ipvsadm

# 查看當前LVS狀態，順便激活LVS內核模塊。
ipvsadm  -ln

2.3 lb服務端-搭建lvs

（只在負載伺服器-lb操作）

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

（命令解釋）

#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）

2.4 web伺服器配置

（在web03/web04同時操作下麵步驟）

#步驟1：在lo網卡綁定VIP地址（ip）
ip addr add 10.0.0.13/32 dev lo

#步驟2：修改內核參數抑制ARP響應
cat >>/etc/sysctl.conf<<EOF
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
EOF

sysctl -p

##解釋說明

#隨筆--更新全網arp緩存（向全網發送廣播）
arping  -I eth0  -c 1  -U  10.0.0.13

#命令操作解釋說明
1. RealServer為什麼要在lo介面上配置VIP？
答：既然要讓RS能夠處理目標地址為vip的IP包，首先必須要讓RS能接收到這個包（基於二層的，ip不變）。在lo上配置vip能夠完成接收包並將結果返回client。

#網卡解釋
eth0，eth1，eth2……代表網卡一，網卡二，網卡三……
lo代表127.0.0.1，即localhost

2.在eth0網卡上配置VIP可以嗎？
答：不可以，將VIP設置在eth0網卡上,會影響RS的arp請求,造成整體LVS集群arp緩存表紊亂，以至於整個負載均衡集群都不能正常工作。

3.為什麼要抑制ARP響應？
訪問網站時，直接訪問web伺服器，不經過負載均衡伺服器。

第3章 LVS-keepalived高可用lvs

3.1 環境介紹

兩台負載均衡伺服器：lb03 lb04

兩台web伺服器：10.0.0.17 10.0.0.18

（負載均衡器）
# 查看系統的LVS模塊。
lsmod|grep ip_vs

# 預設沒有載入模塊，需要安裝管理工具才會激活。
yum -y install ipvsadm

# 查看當前LVS狀態，順便激活LVS內核模塊。
ipvsadm  -ln

3.2 部署lvs-keepalived

3.2.1 lb負載均衡操作（Load Balance）

#步驟1：在lb03和lb04安裝Keepalive

yum -y install keepalived

#只需要在keeplived的配置文件中設置lvs

#步驟2：配置Keepalive， lb03和lb04的配置文件分成三部分配置

1.global_defs   全局定義

2.vrrp 實例配置  VIP

3.virtual_server配置  lvs的配置

# lb03的配置文件

# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   router_id LVS_01
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 150
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
     10.0.0.13/24
    }
}
#lvs 的配置 
virtual_server 10.0.0.13 80 {    #虛 ip
    delay_loop 6              
    lb_algo wrr     
    lb_kind DR   
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50     
    protocol TCP    

    real_server 10.0.0.17 80 {   #真實web  ip
        weight 1      
        TCP_CHECK {
        connect_timeout 8       
        nb_get_retry 3
        delay_before_retry 3
        connect_port 80
        }
    }

    real_server 10.0.0.18 80 {   #真是web ip
        weight 1              
        TCP_CHECK {
        connect_timeout 8       
        nb_get_retry 3
        delay_before_retry 3
        connect_port 80
        }
    }
}

lb04的配置文件

[root@lb04 keepalived]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
   router_id LVS_02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
     10.0.0.13/24
    }
}
virtual_server 10.0.0.13 80 {
    delay_loop 6          
    lb_algo wrr                
    lb_kind DR                
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50     
    protocol TCP                

    real_server 10.0.0.17 80 {
        weight 1              
        TCP_CHECK {
        connect_timeout 8       
        nb_get_retry 3
        delay_before_retry 3
        connect_port 80
        }
    }

    real_server 10.0.0.18 80 {
        weight 1              
        TCP_CHECK {
        connect_timeout 8       
        nb_get_retry 3
        delay_before_retry 3
        connect_port 80
        }
    }
}

3.2.2 web伺服器操作

（在web03/web04同時操作下麵步驟）
步驟1：在lo網卡綁定VIP地址（ip）
步驟2：修改內核參數抑制ARP響應
ip addr add 10.0.0.13/32 dev lo   #臨時生效

cat >>/etc/sysctl.conf<<EOF
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
EOF
sysctl -p