Linux搭建負載均衡集羣，使用LVS的NAT模式

Linux Cluster
LB（負載均衡集羣）

負載均衡集羣，通常有兩種實現方式，基於硬件或基於軟件。
基於硬件：BIP
基於軟件：
基於OSI第四層傳輸層：LVS（Linux Virtual Server）
基於OSI第期層傳輸層：nginx

1.LVS

1.1認識LVS

LVS，全稱Linux Virtual Server，由國人章文嵩博士提出並實現。
LVS有三種工作模式：DR直接路由模式、NAT地址轉換模式、TUN隧道模式

2.基於LVS搭建 LB Linux Cluster

2.1 LVS的NAT模式實現

2.1.1 實驗拓撲圖

2.1.2 實驗簡介

Director具備兩張網卡，一張連接外網，一張連接內網中的realserver。
realserver單網卡配置內網IP，運行http服務，掛上簡單的測試web。

2.1.3 實驗準備

物理機上安裝virtualbox軟件上創建一臺centos5.5,最小化安裝即可，作爲Director。
桌面可裝可不裝，使用6.X,7.X也是可以的，這裏使用centos5.5是因爲my computer才8G內存
virtualbox的虛擬介質管理，複製2臺剛纔安裝好的centos5.5硬盤，明明爲realserver1，realserver2
新建虛擬機作爲realserver時，選擇存儲介質選擇現有的磁盤，路徑指向剛纔複製的centos5.5

2.1.4 實驗步驟

0).ipvs在2.6.X版本後的內核中默認安裝有，我們需要安裝ipvsadm進行管理，
**注意：ipvsadm與iptables不能同時使用，實驗前需關閉iptables與selinux**
關閉iptables：

setup
或：
service iptables stop  #停止iptables服務
chkconfig iptables off #iptables開機不自啓

關閉selinux：

setup
或：
vim /etc/sysconfig/selinux  #修改selinux的配置文件
SELINUX=disabled   #將SELINUX等號右邊的值修改爲disabled

1).Director設置雙網卡，外網網卡選擇橋接模式，內網網卡選擇host-only模式
2).爲Director安裝ipvsadm

yum -y install ipvsadm

    檢查是否安裝成功只需輸入ipvsadm，無輸出則未安裝有，若已安裝則輸出如下字樣

    IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
    Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
    -> RemoteAddress:Port     Forward Weight ActiveConn InActConn

3).配置director的IP地址,啓動realserver，網卡模式選擇host-only並配置IP地址，realserver網關指向director的內網IP
4).配置測試網頁
   爲每臺realserver安裝http，並啓動httpd服務

 yum install http
service httpd start
echo "this is realserver1 test web" > /var/www/html/index.html
echo "this is realserver2 test web" > /var/www/html/index.html
echo "this is realserver3 test web" > /var/www/html/index.html
#分別創建測試頁
curl http://ipaddress    #訪問測試頁

5).配置ipvsadm規則
   在director上配置

ipvsadm -A -t 192.168.8.28:80 -s rr   #添加集羣服務 tcp服務類型 服務的ip與端口號 使用調度算法爲 rr
ipvsadm -a -t 192.168.8.28:80 -r 192.168.56.102 -m #添加服務器，工作模式爲NAT
ipvsadm -a -t 192.168.8.28:80 -r 192.168.56.103 -m
ipvsadm -a -t 192.168.8.28:80 -r 192.168.56.104 -m

ipvsadm -l -n  #查看當前就羣信息連接數等
輸出結果如下
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port       Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.8.28:80 rr
-> 192.168.56.103:80            Masq    1      0          0         
-> 192.168.56.102:80            Masq    1      0          0  

6).測試
在director打開網卡轉發

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward  #默認爲0，不打開網卡轉發

使用物理機的瀏覽器輸入http://director的ip地址
不斷刷新即可看到效果   

3.注意事項

在集羣中服務器與director之間的時間誤差不能超過一秒
解決辦法：
辦法一：運行ntp服務，與網絡上的ntp服務器進行時間同步即可

service ntpd start

辦法二：把director當作時間服務器使realserver與director進行時間同步

director運行service ntpd start

realserver運行ntpd directorIP，如ntpd 192.168.56.101

4.ipvsadm命令的用法

-A --add-service      在內核的虛擬服務器表中添加一條新的虛擬服務器記錄。 
-E --edit-service     編輯內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。 
-D --delete-service   刪除內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。 
-C --clear           清除內核虛擬服務器表中的所有記錄。 
-R --restore         恢復虛擬服務器規則 
-S --save            保存虛擬服務器規則，輸出爲-R 選項可讀的格式 
-a --add-server      在內核虛擬服務器表的一條記錄裏添加一條新的真實服務器記錄。
-e --edit-server     編輯一條虛擬服務器記錄中的某條真實服務器記錄 
-d --delete-server   刪除一條虛擬服務器記錄中的某條真實服務器記錄 
-L|-l --list         顯示內核虛擬服務器表 
-t --tcp-service service-address     說明虛擬服務器提供的是tcp  
-u --udp-service service-address     說明虛擬服務器提供的是udp 
-s --scheduler scheduler             使用的調度算法，有這樣幾個選項rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq,默認的調度算法是： wlc.
#本節ipvsadm的用法來自http://linux.51yip.com/

5.常見的調度算法

director收到用戶請求後，需要通過一定的調度算法來決定將請求分發給那臺realserver處理。
分爲動態調度與靜態調度，靜態調度爲 rr wrr，不考慮服務器性能與當前連接數，將請求輪流分發；
動態調度爲wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq，若不指定調度算法默認爲wlc，一句當前服務器的
性能當前連接數與權重，進行運算，將用戶請求分給相對較爲空閒的realserver。