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7-3 LVS+Keepalived集群叙述与部署
文章目录
- 一，概述Keepalived
- 二，LVS-DR+Keepalived部署
- 三，配置节点服务器web1(192.168.113.126 )
- 四，配置节点服务器web2(192.168.113.125 )
- 五，模拟测试
- 六，LVS总结
一，概述Keepalived
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Keepalived 的设计目标是构建高可用的 LVS 负载均衡群集，可以调用 ipvsadm 工具来创建虚拟服务器，管理服务器池，而不仅仅是用作双机热备
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Keepalived 也是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题
1.工作原理
- 在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性
实现原理
- keepalived 采用 VRRP 热备份协议实现 Linux 服务器的多机热备功能
- VRRP（虚拟路由冗余协议）是针对路由器的一种备份解决方案
- 由多台路由器组成一个热备份组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
- 每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态，若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务
2.优点
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使用 Keepalived 构建 LVS 群集更加简便易用
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对 LVS 负载调度器实现热备切换，提高可用性
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支持故障自动切换
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支持节点健康状态检查
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判断 LVS 负载调度器，节点服务器的可用性，当master 主机出现故障及时切换到 backup 节点保证业务正常，当master 故障主机恢复后将其重新加入群集并且重新切换回 master 节点（因为设置了优先级）
3.keepalived体系架构中主要有三个模块
模块 作用说明 core 为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析 vrrp 是来实现VRRP协议 check 负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查或脚本检查 二，LVS-DR+Keepalived部署
要更改配置，配置文件都是什么
- 1.配置Keepalived master服务器
keepalived.conf是主配置文件
global_defs {…}区段指定全局参数
vrrp_instance 实例名称{…}区段指定VRRP热备参数
注释文字以"∵"符号开头
目录samples，提供了许多配置样例作为参考- 2.常用配置选项
router_id HA_TEST_R1:本路由器(服务器)的名称、主备名称要不一样
vrrp_instance Vl_1∶定义VRRP热备实例
state MASTER:热备状态,MASTER表示主服务器
interface ens33:承载VIP地址的物理接口
virtual_router_id 1 :虚拟路由器的ID号,每个热备组保持一致
priority 100:优先级,数值越大优先级越高
advert_int 1:通告间隔秒数(心跳频率)
auth_type PASS:认证类型
auth_pass 123456:密码字串
virtual_ipaddress { vip}:指定漂移地址(VIP),可以有多个- 3.配置Keepalived slave服务器
Keepalived备份服务器的配置与master的配置有三个选项不同
router_id:设为自有名称
state:设为BACKUP
priority:值低于主服务器
其他选项与master相同- 测试双机热备的效果
router_id:设为自有名称
state:设为BACKUP
priority:值低于主服务器部署所需环境
负载调度器主DR模式 服务器：192.168.113.128
负载调度器备DR模式 服务器：192.168.113.129Web1 节点服务器：192.168.113.126
Web2 节点服务器：192.168.113.125客户端 win10：192.168.113.131
VIP地址: 192.168.113.200一，配置负载调度器（主：192.168.113.128)
注：不要在意主机名字，没更改
注2：行数有可能不同，根据自己配置文件来
1.关闭防火墙，核心防护
[root@server2 ~]# systemctl stop firewalld [root@server2 ~]# systemctl disable firewalld [root@server2 ~]# setenforce 0- 1
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2.安装服务
[root@server2 ~]# yum install -y ipvsadm.x86_64 keepalived.x86_64- 1
3.修改配置文件keeplived.conf
[root@server2 keepalived]# cd /etc/keepalived/ [root@server2 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak [root@server2 keepalived]# vim keepalived.conf ...... global_defs { #定义全局参数 --10行--修改，邮件服务指向本地 smtp_server 127.0.0.1 --12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02 router_id LVS_01 } vrrp_instance VI_1 { #定义VRRP热备实例参数 --20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP state MASTER --21行--修改，指定承载vip地址的物理接口 interface ens33 --22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致 virtual_router_id 10 --23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为90 priority 100 advert_int 1 #通告间隔秒数(心跳频率) authentication { #定义认证信息,每个热备组保持一致 auth_type PASS #认证类型 --27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致 auth_pass 666888 } virtual_ipaddress { #指定群集vip地址 192.168.113.200 } } --34行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数 virtual_server 192.168.113.200 80 { delay_loop 6 #健康检查的间隔时间(秒) lb_algo rr #指定调度算法，轮询(rr) --37行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR) lb_kind DR persistence_timeout 50 #连接保持时间(秒) protocol TCP #应用服务采用的是 TCP协议 --41行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口 real_server 192.168.113.126 { weight 1 #节点的权重 --43行--删除，添加以下健康检查方式 TCP_CHECK { connet_port 80 #添加检查的目标端口 connect_timeout 3 #添加连接超时(秒) nb_get_retry 3 #添加重试次数 delay_before_retry 3 #添加重试间隔 } } real_server 192.168.113.125 80 { #添加第二个 Web节点的地址、端口 weight 1 TCP_CHECK { connet_port 80 connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } } ##删除后面多余的配置##- 1
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修改，邮件服务指向本地
原有删除
4.启动服务、查看虚拟网卡vip
[root@server2 keepalived]# systemctl start keepalived [root@server2 keepalived]# ip addr show dev ens33- 1
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5.调整proce响应参数，关闭Linux内核的重定向参数响应
##最后一行添加 [root@server2 keepalived]# vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0 ##刷新查看是否配置 [root@server2 keepalived]# sysctl -p net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0- 1
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一.2，配置ipvsadm
1.配置负载分配策略，并启动服务
[root@server2 keepalived]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm [root@server2 keepalived]# systemctl start ipvsadm.service- 1
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2.清空ipvsadm里的策略，并添加策略
[root@server2 keepalived]# ipvsadm -C [root@server2 keepalived]# ipvsadm -A -t 192.168.113.200:80 -s rr [root@server2 keepalived]# ipvsadm -a -t 192.168.113.200:80 -r 192.168.113.126:80 -g [root@server2 keepalived]# ipvsadm -a -t 192.168.113.200:80 -r 192.168.113.125:80 -g- 1
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3.开启ipvsadm，查看是否写入，保存
[root@server2 keepalived]# ipvsadm [root@server2 keepalived]# ipvsadm -ln [root@server2 keepalived]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm- 1
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一.3 keepalived 配置
keepalived默认会把日志打在/var/log/messages。如果不进行配置的话，日志混在一起很难进行调试问题
1.修改添加配置文件
[root@server2 ~]# vim /etc/sysconfig/keepalived ##把KEEPALIVED_OPTIONS="-D" 修改为##KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0" [root@server2 ~]# vim /etc/rsyslog.conf ##在/etc/rsyslog.conf 末尾添加local0.* /var/log/keepalived.log ##重启日志记录服务 [root@server2 ~]# systemctl restart rsyslog [root@server2 ~]# systemctl status rsyslog ##查看状态是否开启 ##重启keepalived服务 [root@server2 ~]# systemctl start keepalived [root@server2 ~]# cat /var/log/keepalived.log ##日志文件已经有最新的日志记录进来了- 1
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二，配置负载调度器（备：192.168.113.129)
1.关闭防火墙，核心防护
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld [root@localhost ~]# systemctl disable firewalld [root@localhost ~]# setenforce 0- 1
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2.安装服务
[root@localhost ~]# yum install -y ipvsadm.x86_64 keepalived.x86_64- 1
3.修改配置文件keeplived.conf
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/ [root@localhost keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak [root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf ...... global_defs { #定义全局参数 --10行--修改，邮件服务指向本地 smtp_server 127.0.0.1 --12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02 router_id LVS_02 } vrrp_instance VI_1 { #定义VRRP热备实例参数 --20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP state BACKUP --21行--修改，指定承载vip地址的物理接口 interface ens33 --22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致 virtual_router_id 10 --23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为90 priority 90 advert_int 1 #通告间隔秒数(心跳频率) authentication { #定义认证信息,每个热备组保持一致 auth_type PASS #认证类型 --27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致 auth_pass 666888 } virtual_ipaddress { #指定群集vip地址 192.168.113.200 } } --36行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数 virtual_server 192.168.113.200 80 { delay_loop 6 #健康检查的间隔时间(秒) lb_algo rr #指定调度算法，轮询(rr) --39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR) lb_kind DR persistence_timeout 50 #连接保持时间(秒) protocol TCP #应用服务采用的是 TCP协议 --43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口 real_server 192.168.113.126 80 { weight 1 #节点的权重 --45行--删除，添加以下健康检查方式 TCP_CHECK { connet_port 80 #添加检查的目标端口 connect_timeout 3 #添加连接超时(秒) nb_get_retry 3 #添加重试次数 delay_before_retry 3 #添加重试间隔 } } real_server 192.168.113.125 80 { #添加第二个 Web节点的地址、端口 weight 1 TCP_CHECK { connet_port 80 connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } } ##删除后面多余的配置##- 1
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14行注释掉，没截上去
4.启动服务、查看虚拟网卡vip
[root@localhost keepalived]# systemctl start keepalived [root@localhost keepalived]# ip addr show dev ens33- 1
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5.调整proce响应参数，关闭Linux内核的重定向参数响应
##最后一行添加 [root@localhost keepalived]# vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0 ##刷新查看是否配置 [root@localhost keepalived]# sysctl -p net.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0- 1
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二.2，配置ipvsadm
1.配置负载分配策略，并启动服务
[root@localhost keepalived]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm [root@localhost keepalived]# systemctl start ipvsadm.service- 1
- 2
2.清空ipvsadm里的策略，并添加策略
[root@localhost keepalived]# ipvsadm -C [root@localhost keepalived]# ipvsadm -A -t 192.168.113.200:80 -s rr [root@localhost keepalived]# ipvsadm -a -t 192.168.113.200:80 -r 192.168.113.126:80 -g [root@localhost keepalived]# ipvsadm -a -t 192.168.113.200:80 -r 192.168.113.125:80 -g- 1
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3.开启ipvsadm，查看是否写入，保存
[root@localhost keepalived]# ipvsadm [root@localhost keepalived]# ipvsadm -ln [root@localhost keepalived]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm- 1
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三，配置节点服务器web1(192.168.113.126 )
注：配置基本一致
1.关闭防火墙，核心防护
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld [root@localhost ~]# systemctl disable firewalld [root@localhost ~]# setenforce 0- 1
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2.安装并开启httpd服务
[root@localhost ~]# yum -y install httpd [root@localhost ~]# systemctl start httpd- 1
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3.配置站点文件
[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html <h1>小盆友的问号</h1>- 1
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4.配置虚拟vip
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/ root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0 IPADDR=192.168.113.200 NETMASK=255.255.255.255 NETWORK=127.0.0.0 # If you're having problems with gated making 127.0.0.0/8 a martian, # you can change this to something else (255.255.255.255, for example) BROADCAST=127.255.255.255 ONBOOT=yes NAME=loopback- 1
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5.重启网络服务，开启虚拟网卡
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network [root@localhost network-scripts]# ifup lo:0 [root@localhost network-scripts]# ifconfig lo:0- 1
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6.设置路由
[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.113.200 dev lo:0 [root@localhost network-scripts]# route -n- 1
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7.调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP[root@localhost 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 net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 ##刷新proc参数 [root@localhost 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- 1
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四，配置节点服务器web2(192.168.113.125 )
注：不一样的就是HTTPD页面
1.关闭防火墙，核心防护
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld [root@localhost ~]# systemctl disable firewalld [root@localhost ~]# setenforce 0- 1
- 2
- 3
2.安装并开启httpd服务
[root@localhost ~]# yum -y install httpd [root@localhost ~]# systemctl start httpd- 1
- 2
3.配置站点文件
[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html <h1>小问号的朋友</h1>- 1
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4.配置虚拟vip
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/ root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0 IPADDR=192.168.113.200 NETMASK=255.255.255.255 NETWORK=127.0.0.0 # If you're having problems with gated making 127.0.0.0/8 a martian, # you can change this to something else (255.255.255.255, for example) BROADCAST=127.255.255.255 ONBOOT=yes NAME=loopback- 1
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5.重启网络服务，开启虚拟网卡
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network [root@localhost network-scripts]# ifup lo:0 [root@localhost network-scripts]# ifconfig lo:0- 1
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6.设置路由
[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.113.200 dev lo:0 [root@localhost network-scripts]# route -n- 1
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7.调整 proc 响应参数
[root@localhost 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 net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 ##刷新proc参数 [root@localhost 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- 1
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五，模拟测试
1.模拟测试主坏了，备是否上位
1.1当前使用的为主DR服务器，vip在主调度器上
1.2备DR服务器没有
1.3断开主DR，VIP不在了
[root@server2 keepalived]# systemctl stop keepalived.service- 1
1.4.查看备DR，直接接管vip
1.5在开启主DR，看是否抢占会VIP，默认是抢占模式
成功抢占
[root@server2 keepalived]# systemctl restart keepalived.service- 1
2.win10 访问测试页面
六，LVS总结
一，首先：LVS是什么？干啥用？在项目架构中是第几层？
① LVS 是具有负载均衡功能的服务之一
② LVS 为后端真实服务器，提供负载均衡和跳转的功能
③ 单台LVS 是做为L4层 负载均衡的服务 TCP协议的的负载均衡
LVS +keepalived 组成的HA高可用集群，可以做为L7层的负载均衡
1.L4层负载均衡和L7层负载均衡 有什么区别？
① L4层 就是通过TCP协议建立连接之后的ip:port接收请求和 基于IP：port 端口的转发
② L7层 通过TCP协议建立三次握手，通过HTTP协议传输数据，L7层负载均衡器，需要依据HTTP传输过来的请求，进行对应的跳转而，这个跳转是先基于TCP协议的传输（IP：port）+HTTP数据的输送
如果是L4层：协议只有TCP 就是ip:port的转发
如果是L7层：协议：TCP 三次握手、长连接 + HTTP规范的传输数据
2.L4层转发和L7层转发有什么区别？
简单理解： LVS 单台——》L4层 LVS+keepalived 可以基于HTTP的请求进行转发、负载均衡 ——》L7层
二、LVS 有几种模式？如何提供负载均衡功能的（提供负载均衡功能的主要技术是什么）？使用什么来管理
1、LVS模式
① LVS-NAT 模式 （地址映射）
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主要通过配合防火墙规则，来完成内外网的NAT映射 + ipvsadm工具的管理
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实现方式：基于虚拟主机（VIP：192.168.226.100）来做为访问入口 ipvsadm -A -t 192.168.226.100 -rr
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通过LVS的功能，来定义后端“地址池” ipvsadm -a -t 192.168.226.100 -r 192.168.226.130 -m -w 1
以L4层的方式，直接基于TCP协议的IP：port 端口进行转发
2.LVS-NAT 模式的特性
1） 负载均衡器和真实服务器，均在同一物理网络
2） 接受请求、响应请求，均通过负载均衡器
3） 内外网的映射，通过LVS服务器上的iptables的映射规则来完成
2.1LVS-TUN 模式（隧道模式）
LVS-TUN的特性：
1) 贵!,因为 负载调度器和真实服务器，不在同一个物理网络，真实服务器需要公网IP的支持（公网IP要钱） 2） 接收请求+转发请求，是由LVS负载调度器来完成的，但是响应请求，是由真实服务器直接通过隧道的方式，响应给客户
端2.2 LVS-DR 模式 （直接路由）
LVS服务器：
1）关闭LVS负载调度器上的路由和重定向功能2）定义Ens33一个虚拟子接口ens33：0 来承载虚拟IP
3）清空防火墙规则/关闭防火墙
4）使用ipvsadm 配置虚拟IP，做为访问为入口
5）使用ipvsadm 配置后端真实服务器的地址池+ （-g DR模式）和 rr 轮询模式，来进行转发
小结： 就是使用ipvsadm 来控制LVS服务 使用DR模式进行转发（主要以L4层 ip:port形式实现）
2.1 PS: 为了不让VIP虚拟地址相同的问题引起同一物理网络内路由器的ARP学习的问题和广播风暴，所以做了以下配置
1）LVS服务器关闭路由转发和重定向功能
2）LVS服务器的ens33网卡上，定义虚拟子接口，来承载VIP虚拟地址
3）在真实服务器的lo 0 换回网卡上定义虚拟IP
4）在真实服务器上定义路由禁锢+仅响应访问目标为本地的请求
5）管理方式，依然是ipvsadm
2.3 LVS-DR模式的特性
1）LVS调度器仅做为接收和转发请求的入口
2）真实服务器响应请求时，不会经过LVS调度器，而是直接返回给客户端
3）LVS 和真实服务器在同一物理网络中
2.4 简单描述LVS 三种工作模式简述他们的区别？
1.NAT:通过网络地址实现的虚拟服务器，大并发访问时调度器的性能称
为瓶颈2.DR:使用路由器技术来实现虚拟服务器，节点服务器需要配置VIP,注
意MAc地址广播3.TUN:通过隧道的方式来实现虚以服务器
3. real_server 真实服务器：
1）做路由禁锢 + 定义服务器的网卡只接受目的IP/MAC是本地的请求参数配置 在/etc/sysctl.conf 中
2）在环回网卡上定义VIP虚拟地址(192.168.226.100)
3）网关指向LVS负载均衡器
4）正常搭建web服务
DR模式）和 rr 轮询模式，来进行转发小结： 就是使用ipvsadm 来控制LVS服务 使用DR模式进行转发（主要以L4层 ip:port形式实现）
2.1 PS: 为了不让VIP虚拟地址相同的问题引起同一物理网络内路由器的ARP学习的问题和广播风暴，所以做了以下配置
1）LVS服务器关闭路由转发和重定向功能
2）LVS服务器的ens33网卡上，定义虚拟子接口，来承载VIP虚拟地址
3）在真实服务器的lo 0 换回网卡上定义虚拟IP
4）在真实服务器上定义路由禁锢+仅响应访问目标为本地的请求
5）管理方式，依然是ipvsadm
2.3 LVS-DR模式的特性
1）LVS调度器仅做为接收和转发请求的入口
2）真实服务器响应请求时，不会经过LVS调度器，而是直接返回给客户端
3）LVS 和真实服务器在同一物理网络中
2.4 简单描述LVS 三种工作模式简述他们的区别？
1.NAT:通过网络地址实现的虚拟服务器，大并发访问时调度器的性能称
为瓶颈2.DR:使用路由器技术来实现虚拟服务器，节点服务器需要配置VIP,注
意MAc地址广播3.TUN:通过隧道的方式来实现虚以服务器
3. real_server 真实服务器：
1）做路由禁锢 + 定义服务器的网卡只接受目的IP/MAC是本地的请求参数配置 在/etc/sysctl.conf 中
2）在环回网卡上定义VIP虚拟地址(192.168.226.100)
3）网关指向LVS负载均衡器
4）正常搭建web服务
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