笔记 linux基础服务集群 LVS

【Linux集群系列教程】LVS负载均衡集群

一、关于集群

1.集群的类型

负载均衡集群全称：Load Balance 简称：LB
高可用集群全称：High Avalibility 简称：HA
高性能计算集群全称：High Performace Compute 简称：HPC

A.负载均衡集群

作用：提高业务的并发能力

lvs01

B.高可用集群

作用：解决单点故障、提高可用性

可用性：运行时间/(运行时间+故障修复时间)

lvs02

C.高性能计算集群

作用：提高数据的处理能力

lvs03

二、关于LVS(Linux Virtual Service)

lvs被集成在linux内核，速度快

ipvsadm管理工具

1.调度算法`scheduler`

rr 全称：round robin 轮询
wrr基于权重的轮询weight

会话保持方案:

a. 会话共享存储

b. 换调度算法
lc 全称：least connection 最少连接
wlc 基于权重的最少连接默认
sh source hash 源hash

根据客户端IP计算hash值，相同hash值的请求转发到同一个后端服务器

一定程度可以解决会话保持问题

2.LVS工作模式

NAT模式

lvs04

DR模式

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3.NAT模式的核心要素

请求、响应都要经过调度器转发
DIP、VIP要分属不同的网络
调度器开启路由转发功能
所有real server网关要指向DIP

4.NAT模式的工作原理

lvs06

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三、基于NAT模式的LVS集群

1.实验规划

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2.所有服务器关闭防火墙和SElinux、设置时间同步

过程省略，时间一定要同步！否则会出现脑裂现象！

3.划分子网

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提前规划好子网

4.在调度器上安装ipvsadm

[root@master ~]# yum install -y ipvsadm

5.在2台web服务器安装httpd用于测试

[root@node1 ~]# yum install -y httpd

[root@node2 ~]# yum install -y httpd

6.配置静态IP

A.调度器上配置网卡

lvs12

B.配置调度器静态IP

[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
UUID="7ec71d4c-13c5-413c-b03b-05b1c9705b0b"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.146.100
NETMASK=255.255.255.0

[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36
TYPE="Ethernet"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens36"
DEVICE="ens36"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.177.254
NETMASK=255.255.255.0

C.开启调度器的路由转发功能

[root@master ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@master ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1

D.两台web服务器，更改网卡为VMnet2

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E.为2台web服务器配置静态IP

[root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.177.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.177.254

[root@node2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.177.20
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.177.254

F.重启网卡服务

[root@node1 ~]# systemctl restart network
[root@node2 ~]# systemctl restart network

7.在2台web服务器创建测试页面

[root@node1 ~]# systemctl enable --now httpd	#设置开机自启动

[root@node2 ~]# systemctl enable --now httpd

[root@node1 ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>This is 192.168.177.10!</h1>

[root@node2 ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>This is 192.168.177.20!</h1>

[root@node1 ~]# systemctl restart httpd		#重启Apache服务器
[root@node1 ~]# systemctl restart httpd

8.测试2台web服务器正常工作

如果无法访问，请尝试修改控制面板-网络和Internet-网络共享中心-更改适配器设置-VMnet2-修改网关地址为192.168.177.254

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9.回到调度器上，配置虚拟服务

[root@master ~]# ipvsadm -A -t 192.168.146.100:80 -s rr

-s指定调度算法
-A添加虚拟服务
-t指定地址和虚拟端口

[root@master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.146.100:80 rr

-L显示内核中虚拟服务规则
-n以数字形式显示IP和端口

10.添加`real server`

[root@master ~]# ipvsadm -a -t 192.168.146.100:80 -r 192.168.177.10:80 -m 
[root@master ~]# ipvsadm -a -t 192.168.146.100:80 -r 192.168.177.20:80 -m

-a在虚拟服务中添加真实服务器
-t基于TCP的服务
-m设置工作模式为NAT

11.查看负载均衡表

[root@master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.146.100:80 rr
  -> 192.168.177.10:80            Masq    1      0          0         
  -> 192.168.177.20:80            Masq    1      0          0

12.测试访问

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[root@master ~]# ipvsadm -L -n -c
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 01:48  TIME_WAIT   192.168.146.1:11417 192.168.146.100:80 192.168.177.10:80
TCP 00:55  TIME_WAIT   192.168.146.1:11398 192.168.146.100:80 192.168.177.20:80
TCP 00:30  TIME_WAIT   192.168.146.1:11365 192.168.146.100:80 192.168.177.10:80

-c查询当前ipvs中存在的连接

13.保存或恢复规则(默认不是永久存储)

[root@master ~]# ipvsadm -S > /opt/web_rule

[root@master ~]# ipvsadm -R < /opt/web_rule

四、基于DR模式的LVS集群环境

1.实验规划

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2.所有服务器关闭防火墙和SElinux、设置时间同步

过程省略，时间一定要同步！否则会出现脑裂现象！

3.虚拟机划分子网

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4.配置静态IP

三台虚拟机修改网卡模式为NAT模式，此模式下默认使用VMnet8网卡

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A.修改`调度器`的IP

[root@master ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BROWSER_ONLY="no"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
UUID="7ec71d4c-13c5-413c-b03b-05b1c9705b0b"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.140.10
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.140.2
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8

B.为`调度器`配置虚拟网卡的IP(VIP)

这只是临时的

[root@master ~]# ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

可以把这个命令加到/etc/rc.d/rc.local里实现永久生效

[root@master ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

[root@master ~]# chmod a+x /etc/rc.d/rc.local

C.为2台`real server`配置IP

[root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
UUID="0682810a-3437-4af7-bf07-227ec3d502c8"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.140.20
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.140.2
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8

[root@node2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE="Ethernet"
BOOTPROTO="none"
DEFROUTE="yes"
NAME="ens33"
UUID="b3a870e2-3754-4205-9947-c94fb7716913"
DEVICE="ens33"
ONBOOT="yes"
ETHTOOL_OPTS="autoneg on"
IPADDR=192.168.140.30
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.140.2
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8

D.为2台`real server`配置虚拟网卡的IP(VIP)

这只是临时的

[root@node1 ~]# ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

[root@node2 ~]# ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

可以把这个命令加到/etc/rc.d/rc.local里实现永久生效

[root@node1 ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

[root@node2 ~]# vim /etc/rc.d/rc.local
ip addr add dev lo 192.168.140.100/32

[root@node1 ~]# chmod a+x /etc/rc.d/rc.local

[root@node2 ~]# chmod a+x /etc/rc.d/rc.local

5.修改所有`real server`内核参数

当net.ipv4.conf.all.arp_ignore等于0的时候，响应任意网卡上接收到的对本机IP地址的arp请求包括环回网卡上的地址，而不管该目的IP是否在接收网卡上。
当net.ipv4.conf.all.arp_ignore等于1的时候，只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求。
当net.ipv4.conf.all.arp_announce等于0的时候，本机所有IP地址都向任何一个接口通告ARP报文。
当net.ipv4.conf.all.arp_announce等于1的时候，尽量仅向该网卡回应与该网段匹配的ARP报文。
当net.ipv4.conf.all.arp_announce等于2的时候，只向该网卡回应与该网段匹配的ARP报文。

[root@node1 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

[root@node1 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

[root@node2 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

[root@node2 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

6.在所有`real server`安装`httpd`

[root@node1 ~]# yum install -y httpd
[root@node2 ~]# yum install -y httpd

A.创建测试页面

[root@node1 ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>This is 192.168.140.20!</h1>

[root@node2 ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>This is 192.168.140.30!</h1>

B.设置开机自启动

[root@node1 ~]# systemctl enable --now httpd
[root@node2 ~]# systemctl enable --now httpd

C.浏览器访问测试

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7.回到`调度器`配置虚拟服务

A.安装`ipvsadm`

[root@master ~]# yum install -y ipvsadm

B.创建虚拟服务

[root@master ~]# ipvsadm -A -t 192.168.140.100:80 -s rr

-s指定调度算法
-A添加虚拟服务
-t指定地址和虚拟端口

[root@master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.140.100:80 rr

-L显示内核中虚拟服务规则
-n以数字形式显示IP和端口

C.添加`real server`

[root@master ~]# ipvsadm -a -t 192.168.140.100:80 -r 192.168.140.20:80 -g
[root@master ~]# ipvsadm -a -t 192.168.140.100:80 -r 192.168.140.30:80 -g

-a在虚拟服务中添加真实服务器
-t基于TCP的服务
-g设置工作模式为DR

D.查看虚拟服务工作状态

[root@master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.140.100:80 rr
  -> 192.168.140.20:80            Route   1      0          0         
  -> 192.168.140.30:80            Route   1      0          0

E.浏览器测试访问

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五、持久性连接

作用：
在指定时间范围内， 同一个客户端的请求会被转发到同一个real server
保持会话持久

[root@master ~]# ipvsadm -E -t 192.168.140.100:80 -s rr -p 10

-E修改之前已经创建过的虚拟服务
-p配置持久化时间，如题我配置了10秒，也就是10秒内，客户端访问的时候都是同一个服务器

[root@master ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.140.100:80 rr persistent 10	#可以看到这里新增了规则
  -> 192.168.140.20:80            Route   1      0          0         
  -> 192.168.140.30:80            Route   1      0          0

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linux linux教程 linux基础服务集群 lvs 负载均衡负载均衡集群 lb

【Linux集群系列教程】LVS负载均衡集群

https://www.wsjj.top/archives/96

作者

网笙久久

发布于

2023-04-24

更新于

2023-07-19

许可协议

CC BY 4.0

【Linux集群系列教程】LVS负载均衡集群

【Linux集群系列教程】LVS负载均衡集群

一、关于集群

1.集群的类型

A.负载均衡集群

B.高可用集群

C.高性能计算集群

二、关于LVS(Linux Virtual Service)

1.调度算法scheduler

2.LVS工作模式

NAT模式

DR模式

3.NAT模式的核心要素

4.NAT模式的工作原理

三、基于NAT模式的LVS集群

1.实验规划

2.所有服务器关闭防火墙和SElinux、设置时间同步

3.划分子网

4.在调度器上安装ipvsadm

5.在2台web服务器安装httpd用于测试

6.配置静态IP

A.调度器上配置网卡

B.配置调度器静态IP

C.开启调度器的路由转发功能

D.两台web服务器，更改网卡为VMnet2

E.为2台web服务器配置静态IP

F.重启网卡服务

7.在2台web服务器创建测试页面

8.测试2台web服务器正常工作

9.回到调度器上，配置虚拟服务

10.添加real server

11.查看负载均衡表

12.测试访问

13.保存或恢复规则(默认不是永久存储)

四、基于DR模式的LVS集群环境

1.实验规划

2.所有服务器关闭防火墙和SElinux、设置时间同步

3.虚拟机划分子网

4.配置静态IP

A.修改调度器的IP

B.为调度器配置虚拟网卡的IP(VIP)

C.为2台real server配置IP

D.为2台real server配置虚拟网卡的IP(VIP)

5.修改所有real server内核参数

6.在所有real server安装httpd

A.创建测试页面

B.设置开机自启动

C.浏览器访问测试

7.回到调度器配置虚拟服务

A.安装ipvsadm

B.创建虚拟服务

C.添加real server

D.查看虚拟服务工作状态

E.浏览器测试访问

五、持久性连接

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1.调度算法`scheduler`

10.添加`real server`

A.修改`调度器`的IP

B.为`调度器`配置虚拟网卡的IP(VIP)

C.为2台`real server`配置IP

D.为2台`real server`配置虚拟网卡的IP(VIP)

5.修改所有`real server`内核参数

6.在所有`real server`安装`httpd`

7.回到`调度器`配置虚拟服务

A.安装`ipvsadm`

C.添加`real server`