LVS负载均衡测试

想你了的他他

　　    LVS的IP负载均衡技术：是通过IPVS模块来实现的，IPVS是LVS集群系统的核心软件。它的主要作用是：安装在 Director Server（前端服务器）上，同时Director Server上虚拟出一个IP地址（VIP），用户必须通过这个虚拟的VIP地址访问服务。访问请求首先经过VIP到达负载均衡调度器，然后由负载均衡调度器根据设定好的算法 从 Real Server 列表中选取一个服务节点响应用户请求。通过LVS提供的负载均衡技术和linux系统实现一个高性能、高可用的服务器集群，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性，成本低廉的特性。
　　一、LVS负载均衡的机制
　　NAT 网络地址转换模式

TUN 使用IP隧道技术 IP隧道模式

DR 使用直接路由技术 直接路由模式


　　优缺点：
　　NAT优点配置及管理简单。Director Server 和 Real Server 群组可以不再一个网段

缺点：要求 Director Server 必须要有两块网卡

Director Server很容易成为整个集群的性能瓶颈（所有都数据经过这里）

DR优点：性能最好

缺点：要求Director Server和所有的Real Server 必须在同一个网段中，不能实现集群的跨网段应用

TUN优点：性能介于 NAT 和 DR 模式之间Director Server 与 Real Server 可以再不同的网段内，即集群中的Real Server 可以再不同的城市

缺点： 需要的Real Server 服务器的内核中，必须编译支持IP Tunnel这个选项


　　二、负载调度算法



1.轮叫调度（Round Robin）

调度器通过“轮叫”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

2.加权轮叫（Weighted Round Robin）

调度器通过“加权轮叫”调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器能处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

3.最少链接（Least Connections）

调度器通过“最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用“最小连接”调度算法可以较好地均衡负载。

4.加权最少链接（Weighted Least Connections）

在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，调度器采用“加权最少链接”调度算法优化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

5.基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections）

“基于局部性的最少链接”调度算法是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载，则用“最少链接”的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到该服务器。

6.带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication）

“带复制的基于局部性最少链接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标 IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组，按“最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器，若服务器没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器超载，则按“最小连接”原则从这个集群中选出一台服务器，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改，将最忙的服务器从服务器组中删除，以降低复制的程度。

7.目标地址散列（Destination Hashing）

“目标地址散列”调度算法根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

8.源地址散列（Source Hashing）

“源地址散列”调度算法根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

　　了解这些算法原理能够在特定的应用场合选择最适合的调度算法，从而尽可能地保持Real Server的最佳利用性。当然也可以自行开发算法，不过这已超出本文范围，请参考有关算法原理的资料。
　　详情参考：http://blog.iyunv.com/ixidof/article/details/6673634
　　三、安装测试
　　


　　关闭系统环境的SElinux 和 iptables。
　　1.nginx安装省略,以便演示使用，下面来安装DIP 机器lvs
　　1）安装依赖包
　　yum -y install popt libnl popt-devel libnl-devel popt-static


　　2）下载、解压、安装ipvsadm包
　　wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.26.tar.gz


　　tar -zxvf ipvsadm-1.26.tar.gz
　　cd ipvsadm-1.26
　　查看linux内核版本，并建立软连接
　　#uname -r

2.6.32-279.el6.i686

#ln -s /usr/src/kernels/2.6.32-279.el6.i686/ /usr/src/linux


　　编译、安装
　　make && make install
　　3) DIP 机器启动lvs脚本(以下是基于DR机制的wrr调度算法)
　　vi lvs-dr.sh
　　#!/bin/sh
# description: Start LVS of Director server
GW=192.168.36.1
#虚IP
VIP=192.168.36.200
#实IP
RIP1=192.168.36.99
RIP2=192.168.36.86
. /etc/rc.d/init.d/functions
logger $0 called with $1
case "$1" in
start)
echo "clear all iptables rules"
/sbin/iptables -F
echo "reset iptables counters"
/sbin/iptables -Z
# set tcp tcpfin udp connection timeout values
/sbin/ipvsadm --set 30 5 60
#set the Virtual  IP Address and sysctl parameter
/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
# open ip forward
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# Clear IPVS rules/services
/sbin/ipvsadm -C
#set lvs
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s wrr -p 3
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g -w 10
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g -w 10
# add route
#/sbin/route add -host $VIP dev eth0:0
# add runing flag
touch /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1
# set arp
/sbin/arping -I etho -c 5 -s $VIP $GW >/dev/null 2>&1
echo "lvs start ok!"
;;
stop)
echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
/sbin/ipvsadm -C
/sbin/ipvsadm -Z
/sbin/ifconfig eth0:0 down
#route del $VIP
#/sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1
rm -rf /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1
/sbin/arping -I etho -c 5 -s $VIP $GW >/dev/null 2>&1
echo "lvs start stoped!"
;;
status)
if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then
echo "ipvsadm stoped"
else
echo "ipvsadm running"
fi
;;
*)
echo "Usage:$0 {start|stop|status}"
exit 1
esac执行命令启动： ./lvs-dr.sh start

停止命令：./lvs-dr.sh stop　　
　　4)RIP机器脚本
　　#!/bin/sh
VIP=192.168.36.200
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up
#/sbin/route add -host $VIP dev 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
sysctl -p >/dev/null 2>&1
echo "Real Server start ok!"
;;
stop)
ifconfig lo:0 down
#route del $VIP >/dev/null 2>&1
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo "Real Server stoped!"
;;
*)
echo "Usage:$0 {start|stop}"
exit 1
esac执行命令启动： ./rip_server.sh start

停止命令：./rip_server.sh stop 　　
　　5）启动脚本，即可验证。该配置属于DR方式，所以三台服务器必须都在一个交换机下，不能跨网段。
　　http://192.168.36.200/
　　参考：
　　http://ixdba.blog.iyunv.com/2895551/554799
　　http://www.cnblogs.com/cnsanshao/archive/2013/03/20/2971498.html
　　http://www.iyunv.com/zjjs/201306144.asp (prianha管理页面)