负载均衡集群介绍及LVS介绍、调度算法、 LVS NAT模式搭建

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一、 负载均衡集群介绍
　　实现负载均衡主流开源软件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
　　1）、其中LVS属于4层（网络OSI 7层模型），nginx属于7层，haproxy既可以认为是4层，也可以当做7层使用
　　2）、 keepalived的负载均衡功能其实就是lvs
　　3）、 lvs这种4层的负载均衡是可以分发除80外的其他端口通信的，比如MySQL的，而nginx仅仅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL这种
　　4）、相比较来说，LVS这种4层的更稳定，能承受更多的请求，而nginx这种7层的更加灵活，能实现更多的个性化需求

二、 LVS介绍
　　1）、 LVS是由中国人章文嵩开发，是世界著名的软件， 流行度不亚于apache的httpd，基于TCP/IP做的路由和转发，稳定性和效率很高
2）、 LVS最新版本基于Linux内核2.6，有好多年不更新了
3）、 LVS有三种常见的模式：NAT、DR、IP Tunnel
4）、LVS架构中有一个核心角色叫做分发器（Load balance），它用来分发用户的请求，还有诸多处理用户请求的服务器（Real Server，简称rs）
5）、LVS NAT模式
这种模式借助iptables的nat表来实现， 用户的请求到分发器后，通过预设的iptables规则，把请求的数据包转发到后端的rs上去，rs需要设定网关为分发器的内网ip，用户请求的数据包和返回给用户的数据包全部经过分发器，所以分发器成为瓶颈,一般只能带10台机器左路；
在nat模式中，只需要分发器有公网ip即可，所以比较节省公网ip资源

6)、LVS IP Tunnel模式
这种模式，需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，我们把它叫做vip
客户端请求的目标IP为vip，分发器接收到请求数据包后，会对数据包做一个加工，会把目标IP改为rs的IP，这样数据包就到了rs上
rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己

7、LVS DR模式
这种模式，也需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，也就是vip
和IP Tunnel不同的是，它会把数据包的MAC地址修改为rs的MAC地址
rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己。


三、LVS调度算法
　　1）、轮询 Round-Robin  rr
用户请求过来，它均衡的把请求分发到rs上。
2）、加权轮询 Weight Round-Robin wrr
比RR多一个权重，权重越高分配的请求数越多。
3）、最小连接 Least-Connection lc
把新的请求发送到最小连接的rs上面。
4）、加权最小连接 Weight Least-Connection wlc
　　5）、 基于局部性的最小连接 Locality-Based Least Connections lblcNAT模式搭建 – 准备工作
6）、带复制的基于局部性最小连接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr
7）、目标地址散列调度 Destination Hashing dh
8）、 源地址散列调度 Source Hashing  sh

四、 LVS NATNAT模式搭建
　　1）、 准备工作
三台机器
分发器，也叫调度器（简写为dir）
三台机器
分发器，也叫调度器（简写为dir）
内网：1.31，外网：189.89（vmware仅主机模式）
rs1
内网：1.12，设置网关为1.2
rs2
内网：1.29，设置网关为1.2
三台机器上都执行执行 :
关闭防火墙：
systemctl stop firewalld; systemc disable firewalld
setenforce 0 或 vi /etc/selinxu/config 改成disable
安装iptables服务包，
yum install -y iptables-services
开启iptables服务
systemctl start  iptables
iptables -F
service iptables save
设置网关：rs 的网关要设置dir成分发器的内网IP地址,设置完成之后
重启网络服务：systemctl restart network
dhclient
　　2）、在dir上安装ipvsadm
yum install -y ipvsdam
在dir上编写脚本，vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//内容如下

#! /bin/bash
#director 服务器上开启路由转发功能
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
#关闭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
#注意区分网卡名字，阿铭的两个网卡分别为ens33和ens37
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects
#director 设置nat防火墙
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.133.0/24  -j MASQUERADE
#director设置ipvsadm
IPVSADM='/usr/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.147.144:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.132:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.133:80 -m -w 1
　　NAT模式效果测试
两台rs上都安装nginx
设置两台rs的主页，做一个区分，也就是说直接curl两台rs的ip时，得到不同的结果
浏览器里访问192.168.142.147，多访问几次看结果差异