LVS负载均衡集群 (NAT模式)

LVS集群

集群的概念：

为解决某个特定的问题，将多个计算机组合起来形成一个单个系统

集群的水平扩展：

增加设备，并行运行多个服务，通过网路连接和算法来调度服务分配的问题

集群的类型：

负载均衡集群（LB loab blance） ：多个主机组成，每个主机只承担一部分访问请求，靠负载均衡算法实现

高可用集群（HA high availiablity） ：避免SPOF(singe point of failuer) 单点故障，系统当中有一部分组件出现故障。可以保障整个系统继续运行

HPC（high-performance computing）:快速 转发 快速响应

集群的可靠性指标：

MTBF:系统在正常运行期间无故障平均时间，一般用小时或者天数表示，MTBF值越高，系统的可靠性越高，出现的故障也越小

MTTR：系统从发生故障到恢复正常运行的平均时间，MTTR越小 说明系统的恢复故障的能力越强

A：系统可靠性指标，A值越高越好

A=MTBF/(MTBF+MTTR)

停机时间：

计划内停机：只的预定时间内的维护或者维修时间，自定义

计划外停机：运维人主要关注的

设计集群的需要考虑的一些原则;

1 可扩展性：要有随时添加删除设备的能力（动态的扩缩容）

2 集群中：如果有节点发生故障，它可以快速检测并且自动切换，

3 负载均衡：合理的分配每个服务的负载，避免单个节点的过载影响性能

4 可维护性：方便的进行部署维护监控，降低成本

5 安全性 ：数据泄密

6 易用性：相关的工作

lvs集群：

linux virtual server 是一个部署在Linux系统通过内核层面实现负载均衡的软件

作用：

多个后端服务器组成一个高可用，高新能，负载均衡的高性集群，通过负载均衡的算法将客户请求发送到后端服务器。

lv集群当中的术语： 

Vs(virtual server) ：lvs服务的逻辑名字，外部访问lvs集群是提供的一个虚拟ip地址和端口

VIP: virtual ip对外提供访问的统一虚拟IP地址。

DS（Director server): lvs集群当中的主服务器，也叫调度器，是整个lvs集群的核心，接收客户端的请求转发到后端RS

DIP: Director ip调度器在Iys内部使用的ip地址。用于和真实服务器进行通信。

RS(real server lvs ）：后端是真时服务器的IP，接收到DS的请求之后，返回响应结果

RIP:后端真实服务器的jp地址

CIP: client ip客户端的ip地址

LVS访问的大致流程

1 客户端访问都是vip地址

2 由调度器ds接受到请求，根据调度算法选择好后端服务器 请求发送给rs

3 RS处理请求并将响应发送到DS

4 DS把RS 的响应包装成自己响应，发送到客户端

lvs的负载均衡模式方式:

NAT DR TUN

其中NAT和DR最常用的方式。

NAT:地址转发

配置步骤：

1：在调度器上配置双网卡。一个指内，一个之外

2：配置一个可以和公网进行通信的vip

3： 配置转发策略，如果访问vip就会把请求的数据转发到后台的RS地址，响应给用户。

192.18.33.0---------调度器---- ---- nat转换-------------12.0.0.1:80-------客户端。

数据请求进入调度器做的是请求报文中ip地址的修改

数据响应进入调度器，根据NAT配置进行地址转换

nat:

对于客户端来说请求地址始终不变,客户端不需要修改任何配置。转发由调度器通过算法来完成，后端服务器只管接受响应。也不需要修改任何配置。

DR：

DR:直接路由模式。请求由调度器完成，但是响应客户端由真实服务器直接响应,不需要通过调度器。

好处是:性能高，而且可以配置vip地址的高可用。不存在单点故障。

如何设置lvs:

Lvs adm工具： 管理ipvs内核模块的命令工具，可用于配置和管理LVS集群

-A： 添加虚拟服务器

-D： 删除整个服务器

-s 指定负载调度的算法

-a 添加真实服务器

-d 删除真实服务器

-t 指定vip地址的端口号

-r 指定rip的端口号

-m 表示使用nat 模式

- g 表示使用DR模式

- i 表示使用TUN模式

-w 设置真是服气的权重

- P 60 :设置连接保持的时间60秒（默认不带）

-ln 以数字和列表的形式查看lvs的配置信息

静态调度的写法：

 Rr 轮询

Wrr加权轮询

dh 目的地址hash
根据ip地址查找静态hash表 获取需要真实的rs地址

动态调度的写法：

ls最小连接数调度

wlc:加权最小连接数调度

权重高的，转发的就多，为了额避免性能瓶颈，在跟上最小连接数分配，可以把请求往连接数量较小的服务器继续转发。

lblc:基于地址的最小连接数调度。

将来自同一个目的地址的请求分配给RS,如果这台服务器尚未满负荷，就会把请求分配给连接数最小的RS,而且在下一次转发

网址访问内容

#清空原有数据

所有从233.0网段进来的统统从12.0.0.1出去

#配置共享策略

[root@www opt]# vim /etc/exports

#创建共享目录，哪些网址可以访问，给与权限可以同步

#把服务发布下

[root@www opt]# exportfs -rv

NAT模式

命令：systemctl stop firewalld

setenforce 0

#安装依赖环境

命令：yum -y install nfs-utils rpcbind

#开启服务

命令：systemctl start rpcbind

systemctl start nfs

#创建共享目录

命令：mkdir /opt/[名字]  /opt/[名字]

给目录文件赋权

命令：chmod 777 /opt/名称  /opt/名称

设置共享配置文件

命令：vim /etc/exports

发布共享目录并查看

命令：exportfs -rv

showmount -e

配置第二台虚拟机

安装HTTP服务

命令：yum -y install httpd

开启HTTP服务

命令：systemctl start httpd

systemctl enable httpd

安装共享依赖环境

命令：yum -y install rpcbind nfs-utils

按顺序开启服务

命令：systemctl start nfs

systemctl enable nfs

systemctl start rpcbind

systemctl enable rpcbind

测试查看共享地址

命令：showmount -e 192.168.8.100

创建网页执行文件

命令：echo “内容” > /var/www/html/index.html

创建永久挂载

命令：vim /etc/fstab

查看挂载是否成功

命令：mount -a    #先刷新挂载

df -h

部署第三台虚拟机

安装相同的服务

命令：yum -y install nfs-utils rpcbind httpd

创建网页执行文件

命令：echo "内容" > /var/www/html/index.html

创建永久挂载

命令：vim /etc/fstab

 查看挂载

命令：mount -a   #刷新挂载

df -h

查看指定地址共享

命令：showmount -e [IP地址]

部署第四台虚拟机

配置SNAT转发规则

命令：vim /etc/sysctl.conf

测试配置内容

命令：sysctl -p

清除防火墙策略

命令：iptables -F

检查一下防火墙策略

命令：iptables -t nat -nL

 设置防火墙策略

命令：iptables -t nat -A POSTROUTING -s [IP地址] -o ens36 -j SNAT --to--source 10.0.0.1

加载IP_VS模块

命令：modprobe ip_vs

安装ipvsadm工具

命令：yum -y install ipvsadm

修改虚拟机设置

修改网络编辑器

​​​​​​​

创建网卡

命令：cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36

修改网卡配置文件

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens36

查看网卡信

命令：ifconfig

设置ipvsadm策略

命令：ipvsadm -C

ipvsadm -A -t 10.0.0.1:80 -s rr

ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.8.200:80 -m -w 1

ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.8.130:80 -m -w 1

保存分配策略

命令：ipvsadm-save

启动策略

命令：ipvsadm

 修改Win系统的IPv4地址协议

修改Web节点服务器的网关指向

网关指向调度器的RIP地址

两台Web服务重启网卡

命令：systemctl restart network

修改Win系统虚拟机的网络适配器

用浏览器进行访问测试