负载均衡集群介绍及LVS介绍、调度算法、 LVS NAT模式搭建

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
systemctl stop firewalld; systemc disable firewalld
systemctl start iptables-services; iptables -F; service iptables save
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

原文地址:http://blog.51cto.com/10690709/2136877

时间: 2024-10-16 12:40:24

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