負載均衡 lvs

常用的負載均衡開源軟體有nginx、lvs、haproxy，商業的硬體負載均衡裝置f5、netscale。

負載均衡的架構和原理很簡單，就是當使用者的請求過來時，會直接分發到director server上，然後它把使用者的請求根據設定好的排程演算法，智慧型均衡地分發到後端真正伺服器上。為了避免不同機器上使用者請求得到的資料不一樣，需要用到共享儲存，這樣保證所有使用者請求的資料是一樣的。

lvs是linux virtual server的簡稱，這是開源軟體專案，現在lvs已經是linux核心標準的一部分。lvs架構從邏輯上可分為排程層、server集群層和共享儲存。

lvs由2部分程式組成，包括ipvs和ipvsadm

lvs-nat模型特性：

（1）rs應該使用私有位址，rs的閘道器必須指向dip。

（2）dip和rip必須在同乙個網段內。

（3）請求和響應報文都需要經過director server，高負載場景中，director server易成為效能瓶頸。

（4）支援埠對映。

（5）缺陷：對director server壓力會比較大，請求和響應都需經過director server。

lvs-dr模型的特性：

rs可以使用私有位址，也可以是公網位址，如果使用公網位址，此時可以通過網際網路對rip進行直接訪問。

rs跟director server必須在同乙個物理網路中。

所有的請求報文經由director server,但響應報文必須不能經過director server。

不支援位址轉換，也不支援埠對映。

rs可以是大多數常見的作業系統。

rs的閘道器絕不允許指向dip（因為我們不允許他經過director）

rs上的lo介面配置vip的ip位址。

缺陷：rs和ds必須在同一機房中。

特點1的解決方案：

在前端路由器做靜態位址路由繫結，將對vip的位址僅路由到director server。如果使用者沒有設定路由的許可權，可以在arp層次做，修改rs上的核心引數（arp_ignore和arp_announce），將rs上的vip配置在lo介面別名上，並限制其不能響應對vip位址解析請求。

另外還有lvs-tun模型，其實企業中最常用的是dr實現方式，而nat配置上比較簡單和方便。

輪詢演算法假設所有的伺服器處理能力都是一樣的，排程器會將所有的請求平均分配給每乙個真實伺服器。

可以設定權重，權重越高，那麼分發的請求數越多。

這個演算法會根據後端rs的連線資料來決定把請求分發給誰。比如rs1連線數比rs2連線數少，那麼請求就優先發給rs1.

加權最少鏈結數

該演算法先根據請求的目標ip位址尋找最近的目標ip位址所有使用的伺服器，如果這台伺服器依然可用，並且有能力處理該請求，排程器會盡量選擇相同的伺服器，否則會繼續選擇其它可行的伺服器。

記錄的不是目標ip與一台伺服器之間的連線記錄，它會維護乙個目標ip到一組伺服器之間的對映關係，防止單點伺服器負載過高。

三颱伺服器，一台作為director，兩台作為real server，director有乙個外網網絡卡（172.16.254.200）和乙個內網ip（192.168.0.8），兩個real server上只有內網ip（192.168.0.18）和（192.168.0.28），並且需要把兩個real server的內網閘道器配置為director的內網ip（192.168.0.8）。

兩個 real server 上都安裝 nginx 服務 # yum install -y nginx director 上安裝 ipvsadm # yum install -y ipvsadm

director上編輯nat實現指令碼

# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh #! /bin/bash # director伺服器上開啟路由**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 echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects # director設定 nat 防火牆 iptables -t nat -f iptables -t nat -x iptables -t nat -a postrouting -s 192.168.0.0/24 -j masquerade # director設定 ipvsadm ipvsadm='/sbin/ipvsadm' $ipvsadm -c $ipvsadm -a -t 172.16.254.200:80 -s wrr $ipvsadm -a -t 172.16.254.200:80 -r 192.168.0.18:80 -m -w 1 $ipvsadm -a -t 172.16.254.200:80 -r 192.168.0.28:80 -m -w 1

儲存後，在director上直接執行這個指令碼就可以完成lvs-nat配置。

檢視ipvsadm設定的規則：

ipvsadm -ln

通過瀏覽器測試2臺機器上的web內容為了區分開，我們可以把nginx的預設而修改一下。

在 rs1 上執行 # echo "rs1rs1" >/usr/share/nginx/html/index.html 在 rs2 上執行 # echo "rs2rs2" >/usr/share/nginx/html/index.html

注意：一定要在兩台rs上設定閘道器的ip為director和內網ip。

三颱機器：

（1）director節點： (eth0 192.168.0.8 vip eth0:0 192.168.0.38)

（2）real server1： (eth0 192.168.0.18 vip lo:0 192.168.0.38)

（3）real server2： (eth0 192.168.0.28 vip lo:0 192.168.0.38)

兩個 real server 上都安裝 nginx 服務 # yum install -y nginx director 上安裝 ipvsadm # yum install -y ipvsadm

# vim /usr/local/sbin/lvs_dr.sh #! /bin/bash echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward ipv=/sbin/ipvsadm vip=192.168.0.38 rs1=192.168.0.18 rs2=192.168.0.28 ifconfig eth0:0 down ifconfig eth0:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up route add -host $vip dev eth0:0 $ipv -c $ipv -a -t $vip:80 -s wrr $ipv -a -t $vip:80 -r $rs1:80 -g -w 3 $ipv -a -t $vip:80 -r $rs2:80 -g -w 1

執行指令碼。

# vim /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh #! /bin/bash vip=192.168.0.38 ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up route add -host $vip lo:0 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

執行指令碼。

負載均衡 lvs

LVS負載均衡

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負載均衡之lvs

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