云计算实训27——部署LVS负载均衡项目(下)

一、lvs项目概述

  1. DS DIrector Server

前端负责均衡节点(负载均衡服务器)

  1. RS real server

后端真实工作服务器(web服务器)

ip virtual server,一段代码工作在内核空间,ipvs,是真正生效实现 调度的代码(类似nginx中的proxy_pass),另一段是工作在用户空间,ipvsadm,负责为ipvs内核框架编写规则,定义 谁是集群服务,谁是后端真正的服务器(real server)类似nginx中的upstrean

  1. vip

向外部直接面向用户请求,作为用户请求的目标ip地址(负载均衡的ip地址,提供给用户)

  1. DIP

Director Server Ip 和内部主机通讯的ip地址(负责与Real Server交 互的内部Ip)

  1. RIP

Real Server Ip 后端服务器ip地址

  1. CIP

client IP 访问客户端ip地址

lvs的三种工作模式

LVS-NAT模式

LVS-DR模式

Lvs-Tun模式(隧道模式)

二、NAT模式的工作原理

工作原理

  1. 用户请求ds,此时请求的报文会先到内核空间prerouting链,此时报文ip为cip,目标ip为vip 2. prerouting检测发现数据包目标ip是本机,将数据包送到input链

  2. ipvs对比数据包请求的服务是否为集群服务,如果是,修改数据包的目 标ip地址为后端服务器的IP地址,然后将数据包发送给POSTROUTING链,此时报文ip为cip,目标ip为rip

  3. POSTROUTING通过选路,将数据发送给Real Server

  4. RealServer对比发现目标ip为自己的ip,开始构建响应报文发回给Director Server此时报文的源ip为RIP,目标ip为CIP

  5. Derector Server在响应客户端前,会将源ip地址修改为自己的VIP,然 后响应给客户端,目标ip为cip,此时报文源IP为VIP,目标ip为cip

NAT模型的特性

  1. Rs应该是私有地址,Rs网关必须指向DIP

  2. DIP和RIP必须在同一个网段内

  3. 请求和响应报文都应该经过Director Server,高负载场景中Director Server容易成为性能瓶颈

  4. 支持端口映射

  5. Rs可是使用任意操作系统

  6. 缺陷,对Ds压力会比较大,请求和响应都需要经过ds

三、NAT模式搭建-环境准备

准备的机器:

NAT:负载均衡调度器(ds)

内网---dip

外网---vip

web01:真实的服务器(rs)

web02:真实的服务器(rs)

dns:解析域名和IP地址

clinet:测试

步骤:

(1)配置vip网卡

dip(对内)

vip(对外)

编辑--->虚拟网络编辑器--->创建桥接模式网卡--->桥接到有网的适配器

在虚拟主机资源管理器添加新的网卡

设置--->虚拟机设置---> 添加--->网络适配器--->确定

(2)部署规则

安装ipvsadm

yum -y install ipvsadm

查看所有的规则

ipvsadm -Ln

如果已经配置好的规则,重启后就没有了ifconfig

有两块网卡对应两个ip

ens33----对内的,dip ----192.168.1.230

ens36----对外的,vip ----192.168.1.231

配置ipvs规则

ipvsadm -A -t 192.168.1.231:80 -s rr

(3)添加主机

为rs(real server)----web01、web02添加规则

ipvsadm -a -t 192.168.1.231:80 -r 192.168.1.200:80 -m

ipvsadm -a -t 192.168.1.231:80 -r 192.168.1.201:80 -m

(4)查看规则

ipvsadm -Ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 192.168.1.231:80 rr

-> 192.168.1.200:80 Masq 1 0 0

-> 192.168.1.201:80 Masq 1 0 0

(5)设置ip转发

编辑配置文件

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward=1

让配置文件生效

sysctl -p

(6)为web服务器添加网关配置

临时修改

临时修改web01和web02的网关网关必须指向dip(调度服务器的ip)

删除原有的gw

route del default

修改gw

route add default gw 192.168.1.230

要求rs(真实主机)的ip要与dip(调度服务器的ip在同一网段

lvs-nat模式

优点:配置简单

缺点:请求和响应必须经过ds(调度服务器) ,容易成为性能瓶颈

nat模式---请求vip,接收vip响应

构想---请求vip,接收rip响应

NAT脚本

ds脚本

#!/bin/bash

#配置网卡

echo TYPE="Ethernet" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

echo BOOTPROTO="none" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

read -p "router name:" router_name

echo NAME='"$rount_name"' >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

uuidkey=$( uuidgen )

echo UUID='"$uuidkey"' >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36 >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

echo DEVICE='"$rount_name"' >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

echo ONBOOT="yes" >> /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

echo IPADDR=192.168.10.100 >> /etc/sysconfig/networkscripts/ifcfg-ens36

systemctl restart network

#安装ipvsadm

yum list installed|grep ipvsadm

if[ $? -ne 0 ];then yum -y install ipvsadm

fi

#配置规则

read -p "vip:" vip

read -p "port:" port

read -p "rule:" s

ipvsadm -A -t vip:port -s $s

ip forward

echo "net.ipv4.ip_forward=1" >/etc/sysctl.conf sysctl -p

rs脚本

#!/bin/bash

read -p "dip:" dip

设置网关

route del default route add defualt gw $dip

DR模式

1.性能更优,回路不再经过ds

2.ds和rs为了保证用户响应,都要求配置统一的vip

3.由于rs是直接响应client,网关一定不能设置为ds 的dip

4.对rs的vip进行抑制,让ds的vip接收请求,rs的vip不接受请求

5.rs的vip绑定点lo回路网卡上

在ds的ens33上挂一个vip

ifconfig ens33:0 192.168.1.241 broadcast 192.168.1.241 netmask 255.255.255.255 up

设置主机路由

route add -host 192.168.1.241 dev ens33:0

设置规范

安装ipvsadm

yum -y install ipvsadm

设置规则

ipvsadm -A -t 192.168.1.241:80 -s rr

ipvsadm -a -t 192.168.1.241:80 -r 192.168.1.200 -g

ipvsadm -a -t 192.168.1.241:80 -r 192.168.1.201 -g

rs不在需要指定端口,dr不支持端口映射,vip上是80端口,最终就是80端 口

-m 表示----nat

-g 表示-----gateway

设置rs主机

1.在lo接口上绑定vip

ifconfig lo:0 192.168.1.241 broadcast 192.168.1.241 netmask 255.255.255.255 up

2.设置主机路由

route add -host 192.168.2.241dev lo:0

3.抑制rs接收请求

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

4.生成脚本,对web02使用

[root@dr ~]# vim arp.sh

ifconfig lo:0 192.168.1.241 broadcast 192.168.1.241 netmask 255.255.255.255 up

route add -host 192.168.1.241 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

让脚本生效

source arp.sh

5.测试使用,查看状态

ipvsadm -Ln --stats

[root@dr ~]# ipvsadm -Ln --stats

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes

-> RemoteAddress:Port

TCP 192.168.1.241:80 2 32 0 6841 0

-> 192.168.1.200:80 1 6 0 255 0

-> 192.168.1.201:80 1 26 0 6586 0

dr模式的脚本

ds脚本

#!/bin/bash

#在ens33上挂载一个ip地址

read -p "vip:" vip read -p "mac:" mac read -p "num" num ifconfig mac:num $vip broadcast $vip netmask

255.255.255.255

主机路由

route add -host $vip dev mac:num

#安装ipvsadm

yum list installed|grep ipvsadm

if [ $? -ne 0 ] ; then

yum -y install ipvsadm

fi

#配置规则(不需要设置ip_forword)

ipvsadm -C

read -p "rule:" rule read -p "port:" port ipvsadm -A -t vip:port -s $rule

read -p "rip1:" rip1 ipvsadm -a -t vip:port -r $rip1 -g

read -p "rip2:" rip2 ipvsadm -a -t vip:port -r $rip2 -g

rs脚本

#!/bin/bash

#在ens33上挂载一个ip地址

read -p "vip:" vip read -p "mac:" mac read -p "num" num ifconfig mac:num $vip broadcast $vip netmask

255.255.255.255

主机路由

route add -host $vip dev mac:num

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

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