LVSj实现负载均衡

来源：互联网发布：handler源码解析编辑：程序博客网时间：2024/05/19 18:46

8章-LVS负载均衡
一、为什么要使用这个负载均衡技术？
考虑一个问题：
比如某公司有一台服务器目前支撑了2000左右的用户，但是随着用户的业务扩展，用户量爆增到5000.或者一万，
这个时候。怎么处理?
两种处理方法：
(1)向上扩展，提高当前服务器的硬件性能，硬件的提升并不能完全解决问题，
(2)向外扩展也称为横向扩展，增加服务器数量，通过负载均衡均匀的分配用户
负载均衡技术(Load Balancing:LB).
(1)系统的高可用性
(2)系统扩展性
(3)负载均衡能力.
LVS+Keepalived很好的实现了以上的需求，LVS提供均衡能力，Keepalived提供健康检查故障转移，提供高系统的可用性。
采用这样的架构以后，很荣对现有的系统进行扩展，只要后端增加或者减少(realServer)，只要更改lvs的配置文件，就可是实现
无缝配置变更.

二、LVS工作模式介绍
(1)LVS是一个开源的软件，可以实现Linux平台的负载均衡，LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思就是Linux虚拟服务器。
LVS目前有三种IP负载技术(VS/NAT, VS/TUN, VS/DR)。八种调度算法(rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh)

NAT负载模式:
NAT本来是因IPV4的公网地址不足，把内部的私有地址映射成公网地址实现，内部机器可以访问互联网.

用户
|
|
---LVS-----
| |
| |
WEB WEB

(1)用户向LVS发起数据访问，
(2)LVS把这个数据访问定向到内部WEB服务器
(3)WEB服务器最后把数据返回给LVS
(4)再有LVS把数据返回给用户.
不管是出去还是进来的流量都需要经过LVS。这样的LVS负载压力非常之大。

NAT模式：
集群节点跟Direcator 必须在同一个IP网络中。
RIP通常是私有地址，仅仅用于个集群之间通信。
director位于Client和real server之间，并负责处理进出的所有通信。
realservet必须将网关指向DIP。同时也支持端口影射
Realserver可以使用任意OS
在较大应用规模当中，单个Director会出现瓶颈
大概可以带10个左右的SERVER就会出现瓶颈。

LVS负载均衡模式直接路由模式（DR）
直接路由模式比较特别,很难说和什么方面相似,前NAT基本上都是工作在网络层上(三层),而直接路由模式则应该是工作在数据链路层上(二层)｡其原理为,DR和REALSERVER都使用同一个IP对外服务｡但只有DR对ARP请求进行响应,所有REALSERVER对本身这个IP的ARP请求保持静默｡也就是说,网关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,而DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的REALSERVER,把目的MAC地址改为 REALSERVER的MAC并发给这台REALSERVER｡这时REALSERVER收到这个数据包,则等于直接从客户端收到这个数据包无异,处理后直接返回给客户端｡由于DR要对二层包头进行改换,所以DR和REALSERVER之间必须在一个广播域,也可以简单的理解为在同一台交换机上｡

DR模式：
个集群节点跟dr必须在同一个物理网络(局域网)当中(dr和web不能隔了有路由器)
VIP可以使用公网地址，实现远程管理和监控
director只负责处理进站请求，响应的请求封装后直接由Relserver发给客户端。
Realserver不能将Direc当成网关。只能选择前当网关。
Direc不能支持端口映射。VIP的端口必须和WEB服务端口一致
大多数的操作系统都可以应用在relserver上。
Direc性能比NAT要好很多。处理速度提高N倍

LVS负载均衡的八种调度算法
RR算法
LVS负载均衡算法1.轮叫调度(Round-RobinScheduling)

WRR算法
LVS负载均衡算法2.加权轮叫调度(WeightedRound-RobinScheduling)

LC算法
LVS负载均衡算法3.最小连接调度(Least-ConnectionScheduling)

WLC算法:
LVS负载均衡算法4.加权最小连接调度(WeightedLeast-ConnectionScheduling)

LBLC算法
LVS负载均衡算法5.基于局部性的最少链接(Locality-BasedLeastConnectionsScheduling)

LBLCR算法
LVS负载均衡算法6.带复制的基于局部性最少链接(Locality-BasedLeastConnectionswithReplicationScheduling)

DH算法
LVS负载均衡算法7.目标地址散列调度(DestinationHashingScheduling)

SH算法
LVS负载均衡算法8.源地址散列调度(SourceHashingScheduling)

 (2)、keepalived
 Keepalived 是运行在lvs 之上，它的主要功能是实现真实机的故障隔离及负载均衡器间的失败切换，提高系统的可用性

三、LVS的安装
环境描述：
LVS server1 (Master):10.0.0.202-虚拟IP为:10.0.0.210
LVS server2 ( Slave ) :10.0.0.203虚拟IP为:10.0.0.210
WEB server1: 10.0.0.201 网关为:10.0.0.254
WEB server2; 10.0.0.204 网关为:10.0.0.254
注意：所有集群服务器时间要一致

2.2、安装LVS
注意此动作。否则MAKE直接报错。
# ln -s /usr/src/kernels/2.6.32-279.el6.x86_64/ /usr/src/linux
# tar -xvf ipvsadm-1.24.tar.gz
# cd ipvsadm-1.24
# make && make install
# ipvsadm -L
如果/usr/src/kernels为空，没有文件?
解决方法如下：
#yum -y install kernel-devel-2.6.32-279.el6.x86_64

配置文件说明：
! Configuration File for keepalived
global_defs { #全局定义
notification_email { #定义邮件
alvin@126.com #定义邮件地址
}
notification_email_from alvin@126.com #定义邮件地址
smtp_server mail.126.com #邮件服务器
smtp_connect_timeout 30 #邮件超时时间
router_id LVS_DEVEL #route_id标识
}

vrrp_instance VI_1 { #定义VRR组，
state MASTER #定义为MASTER主
interface eth1 #对外访问的网络接口
virtual_router_id 100 #虚拟路由标识。注意主从要一致
priority 100 #主从优先级，主的优先级要高于从。注意
advert_int 1 #:广播周期秒数
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 2209
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.210 #:虚拟VIP地址，真实环境这里应该是公网IP
}

}
virtual_server 10.0.0.210 80 { #:虚拟VIP地址与端口，DR架构WEB端口要和虚拟端口监听一致。否则将无法访问
delay_loop 6 #健康检查时间间隔，单位是秒
lb_algo rr #调用算法为RR
lb_kind DR #调用架构模式为DR
persistence_timeout 0 #:同一IP 50秒内的请求都发到同个real server
protocol TCP #使用TCP协议

real_server 10.0.0.201 80 {#:真实WEB服务器地址与端口
weight 1 #：转发伐值，越高调用的越多
TCP_CHECK {
connect_timeout 10 #：连接超时为10秒
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80 #连接端口为80，要和上面的保持一致
}
}
real_server 10.0.0.204 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
}

2.3、安装Keepalived
# tar -xvf keepalived-1.1.20.tar.gz
# cd keepalived-1.1.20
#./configure --prefix=/usr/local/keepalived
# make && make install
# cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/
# cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
# mkdir /etc/keepalived
# cp usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
# cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/

Master配置
# vim /etc/keepalived/keepalvied.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth1
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.210
}
}

virtual_server 10.0.0.210 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
nat_mask 255.255.0.0
persistence_timeout 15
protocol TCP

real_server 10.0.0.202 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}

real_server 10.0.0.223 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}

}

2.3、LVS从的配置：
#vim/etc/keepalvied
! Configuration File for keepalived

global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth1
virtual_router_id 51
priority 99
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.0.0.210
}
}

virtual_server 10.0.0.210 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
nat_mask 255.255.0.0
persistence_timeout 15
protocol TCP

real_server 10.0.0.202 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}

real_server 10.0.0.223 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}

}

#/etc/init.d/keepalived restart

0 0