WEB集群——负载均衡集群

꧁WP꧂2023-08-09 22:21

目录

[一、 LVS-DR 群集。](#一、 LVS-DR 群集。)

1、LVS-DR工作原理

2、LVS-DR模式的特点

3、部署LVS-DR集群

[3.1 配置负载调度器（192.168.186.100）](#3.1 配置负载调度器（192.168.186.100）)

[3.2 第一台web节点服务器（192.168.186.103）](#3.2 第一台web节点服务器（192.168.186.103）)

[3.3 第二台web节点服务器（192.168.186.102）](#3.3 第二台web节点服务器（192.168.186.102）)

[3.4 客户端测试](#3.4 客户端测试)

[3.5 测试](#3.5 测试)

二、nginx负载均衡。

1、反向代理工作过程

2、反向代理服务配置

[2.1 安装Nginx](#2.1 安装Nginx)

[2.2 配置反向代理](#2.2 配置反向代理)

[2.3 配置hosts文件](#2.3 配置hosts文件)

[2.4 在web1服务器和web2服务器编写index.html](#2.4 在web1服务器和web2服务器编写index.html)

3、负载均衡

4、负载均衡地配置

一、 LVS-DR 群集。

1、LVS-DR工作原理

LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）

|------------------------------------|-----|-----------------------------------------|
| 名称 | 缩写 | 说明 |
| 虚拟IP地址(Virtual IP Address) | VIP | Director用于向客户端计算机提供服务的IP地址 |
| 真实IP地址(Real Server IP Address) | RIP | 在集群下面节点上使用IP地址 |
| Director的IP地址(Director IP Address) | DIP | Director用于连接内外网络的IP地址 |
| 客户端主机IP地址(Client IP Address) | CIP | 客户端用户计算机请求集群服务器的IP地址，该地址用作发送集群的请求的源IP地址 |

首先，来自客户端计算机 CIP 的请求被发送到 Director 的 VIP 。
接着，Director 使用相同的 VIP 目的 IP 地址将 请求发送到集群节点或真实服务器。
然后，集群某个节点将回复该数据包，并将该数据包直接发送到客户端计算机（不经过director ），并且以此回复数据包使用的目的 VIP 地址作为源 IP 地址。
因此，实际上 是客户计算机被" 欺骗 " 了，客户计算机始终认为它正与同一台计算机对话，而实际上它正在发送请求数 据包给一台计算机（LB ），并从另一台计算机（ RS ）接收回复的数据包。

2、LVS-DR模式的特点

1 ）所有集群节点 RS 必须和 Director 在相同的物理网段（即同一个局域网中）；
2 ）所有客户端入站（而不是出站）请求由 Director 首先接收，并转发给集群节点 RS ；
3 ）集群节点 RS 通常来说最好带外部 IP ，而不使用 Director 及某固定机器作为默认网关，以便将数据包直 接回复给客户端计算机，且不会产生回包的瓶颈；
4 ）所有集群节点 RS 上必须在 lo 网卡上绑定 VIP 地址，以便验证通过目的 IP 非 RS 的数据包；
5 ）由于所有集群节点 RS 上必须在 lo 网卡上绑定 VIP 地址，因此，带来 arp 问题，即集群节点 RS 默认会相 应发往Director VIP 的数据包。因此要对所有集群节点 RS 做 ARP 抑制处理，把响应 VIP 的请求交给 LVS Director；
6 ）很多操作系统都可以用在集群内部的 RS 真实服务器上只要该操作系统能够实现 ARP 隐藏，如： Windows， linux ， unix ；
7 ） LVS/DR 模式不需要开启调度器转发功能，这点和 LVS/NAT 模式是不同的。
8 ） LVS/DR Director （服务器数量 100 台）可以比 LVS-NAT Director （服务器数量 10-20 台）承受更多的 并发请求和转发更多的服务器数量。

3、部署LVS-DR集群

|-----------|-----------------|
| 主机 | IP地址 |
| DR服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.103 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |
| 客户端 | 192.168.206.100 |
| vip（虚拟换回） | 192.168.186.200 |

3.1 配置负载调度器（192.168.186.100）

#关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

#安装ipvsadm工具
[root@localhost ~]# yum install ipvsadm -y

#配置虚拟IP地址（VIP：192.168.186.200）
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0

[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
#删除UUID，dns与网关，注意子网
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.186.200
NETMASK=255.255.255.255

#重启网络服务、启动网卡
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
[root@localhost network-scripts]# ifup ifcfg-ens33:0

##调整/proc响应参数 对于 DR 群集模式来说，由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，应该关闭 Linux 内核的重定向参数响应服务器不是一台路由器，那么它不会发送重定向，所以可以关闭该功能
[root@localhost network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf 
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

#刷新配置
[root@localhost network-scripts]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

#加载模块
[root@localhost network-scripts]# modprobe ip_vs
[root@localhost network-scripts]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

#配置负载分配策略，并启动服务
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost network-scripts]# systemctl start ipvsadm

#手工执行配置添加LVS服务并增加两台RS
##添加真实服务器-a  
##指定VIP地址及TCP端口-t   
##指定RIP地址及TCP端口 -r 
##指定DR模式-g
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -C
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm --set 30 5 60
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -A -t 192.168.186.200:80 -s rr
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.186.200:80 -r 192.168.186.103:80 -g
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.186.200:80 -r 192.168.186.102:80 -g

#保存设置
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.186.200:80 wlc
  -> 192.168.186.103:80           Route   1      0          0        
  -> 192.168.186.102:80           Route   1      0          0

3.2 第一台web节点服务器（192.168.186.103）

#关闭防火墙
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@web1 ~]# setenforce 0

#安装httpd，开启服务
[root@web1 ~]# yum install httpd -y
[root@web1 ~]# systemctl start httpd 

#创建一个站点文件并写入内容
[root@web1 ~]# echo "this is 192.168.186.103" > /var/www/html/index.html 

#添加环回网卡，修改环回网卡名，IP地址，子网掩码
[root@web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web1 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.186.200
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0

#重启网络
[root@web1 network-scripts]# systemctl restart network


##添加路由
[root@web1 network-scripts]# ifup lo:0
[root@web1 network-scripts]# ifconfig lo:0
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.186.200  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
[root@web1 network-scripts]# route add -host 192.168.169.200 dev lo:0


##调整proc相应参数
[root@web1 network-scripts]vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
 
[root@web1 network-scripts]sysctl -p

3.3 第二台web节点服务器（192.168.186.102）

#关闭防火墙
[root@web2 ~]# systemctl stop firewalld           
[root@web2 ~]# setenforce 0

#安装httpd，开启服务
[root@web2 ~]# yum install httpd -y
[root@web2 ~]# systemctl start httpd

#创建站点文件
[root@web2 ~]# echo "this is 192.168.186.102" > /var/www/html/index.html


#添加环回网卡，修改环回网卡名，IP地址，子网掩码
[root@web2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web2 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web2 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.185.200
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0

#设置路由
[root@web2 network-scripts]# route add -host 192.168.186.200 dev lo:0
[root@web2 network-scripts]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.186.2   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.186.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.186.200 0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 lo

#开机执行命令
[root@web2 network-scripts]# vim /etc/rc.d/rc.local 
/usr/sbin/route add -host 192.168.59.188 dev lo:0

#调整 proc 响应参数
[root@web2 network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf 
[root@web2 network-scripts]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

3.4 客户端测试

3.5 测试

二、nginx负载均衡。

1、反向代理工作过程

从图 6-2可知，若用户A 、用户B 、用户C 同时对反向代理服务器发送请求，反向代理服务器则根据其内部的具体配置，将用户的请求分发给后端服务器进行处理，并将后端服务器处理后的响应结果作为自己的响应结果返回给用户。 反向代理服务器的整个处理过程，用户并不知情 。因此，从上述对代理和反向代理的介绍可以总结出两者的特性，主要有以下几点：
（1）、安全性： 正向代理的客户端能够在隐藏自身信息的同时访问任意网站，这给网络安 全带来了极大的威胁。因 此， 在使用时必须采取安全措施以确保仅为经过授权的客 户端用户提供服务 而反向代理的客户端用户只能通过外网来访问代理服务器，并且用户并不知道自己访问的是一个代理服务器，好处就是反向代理将真正的处理放在内网中，有效地提高了网络安全性。
（2）、功能性 ： 正 向代理的主要用途是为在防火墙内的局域网用户提供访问 Int rnet途径 而反向代理的主要用途是将防火墙后的服务器提供给 Internet 用户访问，还可以为多个后端服务器提供负载均衡功能、缓存功能等。

2、反向代理服务配置

|---------|-----------------|
| 主机 | IP地址 |
| 反向代理服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.101 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |

2.1 安装Nginx

#配置虚拟机ip，网卡等
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

#安装C语言编译库和依赖包，使用gcc
[root@localhost ~]# yum install gcc gcc-c++ -y
[root@localhost ~]# yum install pcre-devel openssl-devel -y

#解压，执行安装即可
[root@localhost ~]# tar zxvf nginx-1.22.0.tar.gz 
[root@localhost nginx-1.22.0]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx
[root@localhost nginx-1.22.0]# make 
[root@localhost nginx-1.22.0]# make install

#启动nginx及配置nginx开机启动
[root@localhost nginx-1.22.0]# cd /usr/local/nginx/sbin/
[root@localhost sbin]# ./nginx 

#编写一个脚本称谓系统服务
[root@localhost sbin]# vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service
[Unit]
Description=nginx - web server
After=network.target remote-fs.target nss-lookup.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStartPre=/usr/local/nginx/sbin/nginx -t -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s reload	#重启nginx
ExecStop=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop	#停止
ExecQuit=/usr/local/nginx/sbin/nginx -s quit	#优雅停止nginx
PrivateTmp=true

[Install]
WantedBy=multi-user.target

#重新加载系统服务
[root@localhost sbin]# systemctl daemon-reload 

#启动服务
[root@localhost sbin]# systemctl status nginx

2.2 配置反向代理

[root@localhost sbin]# vim /etc/nginx/conf.d/vhost.conf
#配置域名为www.wangp.com的虚拟主机
server {
        listen  80;
        server_name www.wangp.com;
        
        #域名www.wangp.com的请求全部转发到Web服务器192.168.186.101
        location / {
                proxy_pass http://192.168.186.101;
        }
}

#配置域名为www.openlab.com的虚拟主机
server {
        listen  80;
        server_name www.openlab.com;
        
        #域名www.openlab.com的请求全部转发到Web服务器192.168.186.102
        location / {
                proxy_pass http://192.168.186.102;
        }
}

2.3 配置hosts文件

编辑 C: \ Window s\Sys t em32\drivers \etc 目录下的 hosts 文件，实现网站的域名访问

2.4 在web1服务器和web2服务器编写index.html

[root@web1 ~]# mkdir /www/
[root@web1 ~]# echo "Welcome to web1 server:192.168.186.101" > /www/index.html
[root@web1 ~]# cd /www/
[root@web1 www]# ls
index.html
[root@web1 www]# cat index.html 
Welcome to web1 server:192.168.186.101

[root@web2 ~]# mkdir /www/
[root@web2 ~]# echo "Welcome to web2 server:192.168.186.102" > /www/index.html
[root@web2 ~]# cd /www/
[root@web2 www]# ls
index.html
[root@web2 www]# cat index.html 
Welcome to web2 server:192.168.186.102

3、负载均衡


负载均衡（ load balance ）就是将负载分摊到多个操作单元上执行，从而提高服务的可用
性和响应速度，带给用户更好的体验。

图6-5演示了负载均衡服务器地工作方式，其中客户端用户A和B同时请求了域名为test. ng. test 的网站，负载均衡服务器 (192. 168. 78. ）会根据具体配置进行不同的分配。
这里假设用户 的请求被分配到 Web 服务器 1(192. 168. 78. 128 ）中处理，用户 的请求被 分配到另一个闲置的 Web 服务器 2(192. 168. 78. 200 ）中处理 通过负载均衡，可以将一台 服务器的工作扩展到多台服务器中执行，提高整个网站的负载能力

4、负载均衡地配置

1）、准备服务器

|---------|-----------------|
| 主机 | IP地址 |
| 负载均衡服务器 | 192.168.186.100 |
| web服务器1 | 192.168.186.101 |
| web服务器2 | 192.168.186.102 |

2）、配置一般轮询负载均衡

#配置域名为www.openlab1.com的虚拟主机
[root@localhost ~]# vim /etc/nginx/conf.d/nginx.conf

server{
        listen 80;
        server_name www.openlab1.com;
        location /{
                proxy_pass http://web_server;
   }
}
#配置负载均衡服务器组
upstream web_server{
        server 192.168.186.101;
        server 192.168.186.102;
}

3)、在web1服务器和web2服务器编写index.html

[root@web1 ~]# echo "Welcome to web1 server:192.168.186.101" > /root/index.html
[root@web1 ~]# echo "Welcome to web2 server:192.168.186.102" > /root/index.html

4）、配置hosts文件

5)、完成后测试

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