LVS+Nginx高可用集群---搭建高可用集群负载均衡

1.LVS简介

Lvs(Linux Virtual Server)：使用集群，对于整个用户来说是透明，用户访问的时候是单个高性能的整体。道理与nginx类似

LVS网络拓扑图：是基于四层。

用户通过浏览器发送请求，然后到达LVS.Lvs根据相应算法将请求发送到相应的真实的服务器上(RS).

2.为什么要使用LVS+NGINX

LVS基于四层，工作效率高：性能更高，接收到的请求是可以直接转发的。Nginx接收到请求后，还需要对请求进行相应的处理

单个nginx承受不了压力，需要集群。

LVS充当nginx集群的调度者：lvs不处理请求报文，相应效率更高

Nginx接受请求来回，LVS可以只接受不响应

Lvs的RS(真实服务器)集群处理完毕请求以后，通过集群将结果直接返回给用户

RS就是nginx

LVS的核心模块是ipvs->vip:192.168.1.150

3.LVS三种模式

NAT模式：适用于并发量不大，使用虚拟ip。LVS是公网，可以ping通，类似于nginx

TUN：ip隧道模式，需要为每个lvs配备网卡，RS是暴露在公网的，RS自己处理请求

DR模式：RS通过路由转发，不暴露在公网

4.搭建LVS-DR模式-配置LVS节点与ipvsadm

服务器与IP的约定：DIP与RIP的区别是在于nginx与lvs的功能不同

配置的详细步骤：
前期准备：
服务器与ip规划：

LVS - 1台

VIP（虚拟IP）：192.168.1.150

DIP（转发者IP/内网IP）：192.168.1.151

Nginx - 2台（RealServer）

RIP（真实IP/内网IP）：192.168.1.171

RIP（真实IP/内网IP）：192.168.1.172
所有计算机节点关闭网络配置管理器，因为有可能会和网络接口冲突：

systemctl stop NetworkManager

systemctl disable NetworkManager

创建子接口：

进入到网卡配置目录，找到ens33：

拷贝并且创建子接口：

cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:1

注：数字1为别名，可以任取其他数字都行

代码块

修改子接口配置： vim ifcfg-ens33:1

配置参考如下：

注：配置中的 192.168.1.150 就是咱们的vip，是提供给外网用户访问的ip地址，道理和nginx+keepalived那时讲的vip是一样的。

重启网络服务，或者重启linux：

重启成功后，ip addr 查看一下，你会发现多了一个ip，也就是虚拟ip（vip）

安装ipvsadm

现如今的centos都是集成了LVS，所以ipvs是自带的，相当于苹果手机自带ios，我们只需要安装ipvsadm即可（ipvsadm是管理集群的工具，通过ipvs可以管理集群，查看集群等操作），命令如下：

java 复制代码

yum install ipvsadm

安装成功后，可以检测一下：

路由就是虚拟ip。VIP

阿里云服务器不支持虚拟ip，需要去购买官方提供的虚拟ip服务。

腾讯云支持虚拟ip，但是需要另外去购买，因为是建立在网卡之上，有成本，上限10.

5.搭建LVS-DR模式-为两台RS配置虚拟IP

配置虚拟网络子接口（回环接口）

进入到网卡配置目录，找到lo（本地环回接口，用户构建虚拟网络子接口），拷贝一份新的随后进行修改：

修改内容如下：

重启后通过ip addr 查看如下，表示ok：

6.搭建LVS-DR模式-为两台RS配置ARP

arp-ignore:ARP响应级别(处理请求)：一般为1

arp-announce:ARP通告行为(返回响应)：一般为2

配置ARP

打开sysctl.conf:

java 复制代码

vim /etc/sysctl.conf

配置所有网卡、默认网卡以及虚拟网卡的arp响应级别和通告行为，分别对应：all，default，lo：

java 复制代码

# configration for lvs
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

刷新配置文件：

增加一个网关，用于接收数据报文，当有请求到本机后，会交给lo去处理：

防止重启失效，做如下处理，用于开机自启动：

echo "route add -host 192.168.1.150 dev lo:1" >> /etc/rc.local

7.搭建LVS-DR模式-验证ipvsadm配置集群规则

创建LVS节点，用户访问的集群调度者

ipvsadm -A -t 192.168.1.150:80 -s rr -p 5

-A：添加集群

-t：tcp协议

ip地址：设定集群的访问ip，也就是LVS的虚拟ip

-s：设置负载均衡的算法，rr表示轮询

-p：设置连接持久化的时间
创建2台RS真实服务器

java 复制代码

ipvsadm -a -t 192.168.1.150:80 -r 192.168.1.171:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.1.150:80 -r 192.168.1.172:80 -g

-a：添加真实服务器

-t：tcp协议

-r：真实服务器的ip地址

-g：设定DR模式
保存到规则库，否则重启失效

ipvsadm -S

检查集群
查看集群列表

ipvsadm -Ln

查看集群状态

ipvsadm -Ln --stats

其他命令：

java 复制代码

 重启ipvsadm，重启后需要重新配置
service ipvsadm restart
# 查看持久化连接
ipvsadm -Ln --persistent-conn
# 查看连接请求过期时间以及请求源ip和目标ip
ipvsadm -Lnc

# 设置tcp tcpfin udp 的过期时间（一般保持默认）
ipvsadm --set 1 1 1
# 查看过期时间
ipvsadm -Ln --timeout

更详细的帮助文档：

ipvsadm -h

man ipvsadm

8 . LVS负载均衡算法

LVS的负载均衡算法

静态算法

静态：根据LVS本身自由的固定的算法分发用户请求。

轮询（Round Robin 简写'rr'）：轮询算法假设所有的服务器处理请求的能力都一样的，调度器会把所有的请求平均分配给每个真实服务器。（同Nginx的轮询）

加权轮询（Weight Round Robin 简写'wrr'）：安装权重比例分配用户请求。权重越高，被分配到处理的请求越多。（同Nginx的权重）

源地址散列（Source Hash 简写'sh'）：同一个用户ip的请求，会由同一个RS来处理。（同Nginx的ip_hash）

目标地址散列（Destination Hash 简写'dh'）：根据url的不同，请求到不同的RS。（同Nginx的url_hash）

动态算法