LVS

LVS工作原理

    >1. DS：Director Server。指的是前端负载均衡器节点。 
    >2. RS：Real Server。后端真实的工作服务器。 
    >3. VIP：向外部直接面向用户请求，作为用户请求的目标的IP地址。
    >4. DIP：Director Server IP，主要用于和内部主机通讯的IP地址。
    >5. RIP：Real Server IP，后端服务器的IP地址。 
    >6. CIP：Client IP，访问客户端的IP地址。 

• DR模式

  • 用户请求LVS到达director，director将请求的报文的目标MAC地址改成后端的realserver MAC地址，目标IP为VIP（不变），源IP为用户IP地址（保持不变），然后Director将报文发送到realserver，realserver检测到目标为自己本地VIP，如果在同一个网段，然后将请求直接返给用户。如果用户跟realserver不在一个网段，则通过网关返回用户

    ![iOBmlT.png](https://img.haomeiwen.com/i12142434/a9c01b00614584d1.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
    

• NTA模式

  • 用户请求LVS到达director，director将请求的报文的目标IP地址改成后端的realserver IP地址，同时将报文的目标端口也改成后端选定的realserver相应端口，最后将报文发送到realserver，realserver将数据返给director，director再把数据发送给用户。（两次请求都经过director，所以访问大的话，director会成为瓶颈）

    iOBl79.png

• TUN模式

  • 用户请求LVS到达director，报文的源IP为CIP，目标IP为VIP。 IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务，若是，在请求报文的首部再次封装一层IP报文，封装源IP为为DIP，目标IP为RIP。 此时源IP为DIP，目标IP为RIP 。RS收到报文处理完请求，并响应，此时的源IP地址为VIP，目标IP为CIP。

    iOco4J.png

    负载均衡算法(常见)

    • 轮叫调度 rr
      • 依次循环的方式将请求调度到不同的服务器上，该算法最大的特点就是简单。轮询算法假设所有的服务器处理请求的能力都是一样的，调度器会将所有的请求平均分配给每个真实服务器，不管后端 RS 配置和处理能力，非常均衡地分发下去。
    • 加权轮叫 wrr
      • RS 设置权重，权重越高，那么分发的请求数越多，权重的取值范围 0 – 100。主要是对rr算法的一种优化和补充， LVS 会考虑每台服务器的性能，并给每台服务器添加要给权值，如果服务器A的权值为1，服务器B的权值为2，则调度到服务器B的请求会是服务器A的2倍。权值越高的服务器，处理的请求越多。
    • 最少链接 lc
      • 后端 RS 的连接数来决定把请求分发给谁
    • 加权最少链接 wlc
      • 比lc多出权重概念

安装及命令

• 安装

  2.6以后内核已经继承lvs，仅需下载lvs的管理工具ipvsadm
  yum install ipvsadm   -y
  

• 命令

  -A                        增加一台虚拟服务器VIP地址；
  -t                        虚拟服务器提供的是tcp服务；
  -s                        使用的调度算法(rr,wrr,lc,wlc等)；
  -a                        在虚拟服务器中增加一台后端真实服务器；
  -r                        指定真实服务器地址；
  -w                        后端真实服务器的权重；
  -m                        设置当前转发方式为NAT模式；
  -g                        设置当前转发方式直接路由模式；
  -i                        设置当前转发方式模式为隧道模式。
  
  

  • 案例

    yum install ipvsadm   -y
    # 增加vip 轮询模式
    ipvsadm  -A  -t  192.168.33.188:80  -s  rr
    #  vip 增加一台RS DR模式 权重为2
    ipvsadm  -a  -t  192.168.33.188:80  -r  192.168.33.12  -g  -w 2
    ipvsadm  -a  -t  192.168.33.188:80  -r  192.168.33.13  -g  -w 2
    # 网卡绑定vip
     ifconfig ens33:0 192.168.28.200 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.28.200
    /sbin/route add -host 192.168.28.200 dev ens33:0
    
    

    ---

    RS设置

    • 在RS服务器运行脚本 绑定在lo网卡上

    #!/bin/sh
    #LVS Client Server
    VIP=192.168.33.188
    case  $1  in                                                                       
    start)                                                                                   
        ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
        /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 "RealServer Start OK"
        exit 0
    ;;
    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 "RealServer Stoped OK"
        exit 1
    ;;
    *)
        echo "Usage: $0 {start|stop}"
    ;;
    esac