24212 发表于 2016-2-23 09:22:31

Linux负载均衡之lvs部署与配置

在上一节我们讲到了关于lvs的基本介绍,本节我们将会讲到关于lvs部署安装的相关细节,比如安装前的注意事项等等;Lvs是linux virtual server的缩写.虚拟的服务器.可以在Linux和unix实现负载均衡的软件.工作在内核层lvs是在linux内核中实现的.配置调度工具iplvs时,不能直接配置.需要使用ipvsadm工具或者使用keepalive软件来管理lvs.
一.部署前准备
1.1 在安装前首选需要了解几个与lvs相关的术语:

术语名称含义
ipvslvs实现调度工具
ipvsadm
lvs管理管理程序
虚拟IP(virtual ip address)简称VIP,Directory向客户端提供服务的ip,即对外提供服务的ip

实IP(real server ip address)简称RIP,集群节点下面的IP,物理IP
Director(调度器)的IP简称DIP,负载均衡器的IP
客户端的IP简称CIP,客户端访问的IP
除此之外,keepalived也可以实现lvs管理和高可用
1.2 安装部署lvs管理程序:
ipvs主要实现对后端web调度,但不能直接管理lvs,所以需要安装ipvsadmn以实现对lvs的管理,如下所示
# yum install openssl openssl-devel popt popt-devel libnl-devel kenel-devel

注意以上软件包为安装lvs,keepalived必须要的依赖包,其中 kenel-devel为内核包

二.部署安装lvs管理程序
这里可以采用yum安装lvs管理程序,如下
# yumipvsadm-y
安装好lvs管理程序之后,我们就可以配置lvs了,以实现lvs负载均衡了,这里由于没有使用keepalived来管理lvs,所以需要用到ipvsadm来配置lvs,关于ipvsadm的使用如下:
使用方法:
ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p ] [-M netmask] [--pe persistence_engine]


参数含义
-A在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器
-E编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录
-D删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录
-C清除内核虚拟服务器表中的所有记录
-R恢复虚拟服务器规则
-S保存虚拟服务器规则,输出为-R 选项可读的格式
-a
在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器
-e编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录


-L|-l显示内核虚拟服务器表
-Z虚拟服务表计数器清零(清空当前的连接数量等)
--set tcp tcpfin udp设置连接超时值
--start-daemon启动同步守护进程。他后面可以是master 或backup,用来说
明LVS Router 是master 或是backup。在这个功能上也可以采用keepalived 的
VRRP 功能。
--stop-daemon停止同步守护进程
-t
指定虚拟服务器提供的是tcp 的服务,格式为:vip:port or rip:port
-u指定虚拟服务器提供的是udp 的服务,格式为:vip:port or rip:port
-f说明是经过iptables 标记过的服务类型
-s指定使用的调度算法,有这样几个选项:rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq,默认的调度算法是: wlc.
-p持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求,将被同一台真实的服务器处理。timeout 的默认值为300 秒。
-Mnetmask netmask persistent granularity mask


-r指定真实的服务器以及服务,格式为:
-g指定LVS 的工作模式为直接路由模式(也是LVS 默认的模式)
-i指定LVS 的工作模式为隧道模式
-m指定LVS 的工作模式为NAT 模式
-w指定真实服务器的权值
--mcast-interface interface指定组播的同步接口,即心跳监测
-c显示LVS 目前的连接 如:ipvsadm -L -c
--timeout显示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如:ipvsadm -L --timeout
--daemon显示同步守护进程状态
--status显示统计信息


--rate显示速率信息
--sort对虚拟服务器和真实服务器排序输出
--numeric -n指定输出IP 地址和端口的数字形式
以上只是ipvsadm一部分参数含义信息,如有要更多参数信息可以使用期命令的帮助信息查看

三.配置lvs集群以实现负载均衡
这里只简单介绍下每个层次(DIP,RIP)的服务器配置,如下:
当lvs工作模式使用NAT模式时,如下图所示

相关DIR(负载均衡器),RIP(后端web server)相关配置示例如下:

DIR(即负载均衡器)代码脚本配置

#!/bin/sh
#
# Startup script handle the initialisation of LVS
# chkconfig: - 28 72
# description: Initialise the Linux Virtual Server for NAT
#
### BEGIN INIT INFO
# Provides: ipvsadm
# Required-Start: $local_fs $network $named
# Required-Stop: $local_fs $remote_fs $network
# Short-Description: Initialise the Linux Virtual Server
# Description: The Linux Virtual Server is a highly scalable and highly
#   available server built on a cluster of real servers, with the load
#   balancer running on Linux.
# description: start LVS of Nat
VIP=202.99.59.110      #指定lvs的VIP地址
RIP1=10.1.1.2      #指定后端webserver地址
RIP2=10.1.1.3
. /etc/rc.d/init.d/functions
start() {
         echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward               #开启路由转发功能
         echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects#关闭icmp包重定向设置
         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
         /sbin/sysctl -p /dev/null 2>&1
         #Clear IPVS table
         /sbin/ipvsadm -C
         #set LVS
         /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
         /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -m -w 1
         /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -m -w 1
         echo "starting LVS-NAT Server is ok!"
}

stop() {
      echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
      echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
      echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
      echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects
      echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects
      /sbin/sysctl -p >/dev/null 2>&1
      /sbin/ipvsadm -C
      echo "stopping LVS-NAT server is ok!"
}

case "$1" in
start)
      start
      ;;
stop)
      stop
      ;;
restart)
      stop
      start
      ;;
status)
      /sbin/ipvsadm -Ln
      ;;
*)
      echo "Usage: $1 {start|stop|restart|status}"
      exit 1
   esac

RIR(即后端真实server)代码脚本配置

LVS-Nat 模式的后端机器不需要配置.需要注意的是LVS-NAT模式需要将后端的web server即RIP的网关统一指定到DIR

的内网地址,即DIR的内网地址充当后端webserver的网关

tips: -g 表示使用DR方式,-m表示NAT方式,-i表示tunneling方式。


当lvs工作模式使用DR模式时,如下图所示






#!/bin/sh
VIP=192.168.0.210
RIP1=192.168.0.175
RIP2=192.168.0.145
. /etc/rc.d/init.d/functions
      
start() {
         #Set the Virtual IP Address
         /sbin/ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast$VIP up   
         /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
         #Clear IPVS Table
         /sbin/ipvsadm -C
         #Set Lvs   
         /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
         /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g
         /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
         #Run Lvs
         echo "LVS-DR server Start OK"
}
stop() {
         /sbin/ipvsadm -C
         /sbin/ifconfig eth0:0 down
         echo "LVS-DR server Stopping OK"
         
      
      
         
         echo "Usage: $0 {start|stop}"
         exit 1
         esac









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