搭建LVS负载均衡集群

 

一，简介：

1，LVS(Linux Virtual Server),即Linux虚拟服务器。它用于多服务器的负载均衡，工作在网络四层，可以实现高性能，高可用的服务器集群技术，它稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不影响整体效果。是基于TCP/IP做的路由和转发。稳定性和效率很高。

　　目前，LVS项目已提供了一个实现可伸缩网络服务的Linux Virtual Server框架，如下图所示。

　　IPVS：提供了含有三种IP负载均衡技术的IP虚拟服务器软件

　　KTCPVS：基于内容请求分发的内核Layer-7交换机

　　Cluster Management：集群管理软件。

 

 

 

 

2，一个LVS集群往往包含以下角色：

　　①DS：Director Server。指的是前端负载均衡器节点。

　　②RS：Real Server。后端真实的工作服务器。

　　③VIP：向外部直接面向用户请求，作为用户请求的目标的IP地址

　　④DIP：Director Server IP，主要用于和内部主机通讯的IP地址

　　⑤RIP：Real Server IP，后端服务器的IP地址

　　⑥CIP：Client IP,访问客户端的IP地址

二，IP虚拟服务器软件IPVS的三种模式简介：

　　（一），LVS NAT 模式（通过更改IP实现）

　　　　用户的请求到分发器后，通过预设的iptables规则，把请求的数据包转发到后端的RS上去。RS需要设定网关为分发器的内网IP。用户请求的数据包和返回给用户的数据包全部经过分发器，所以分发器称为瓶颈。在NAT模式中，只需要分发器有公网IP即可，所以比较节省公网IP资源。

 

 

 

　　（二），IP Tunnel模式（通过封装报文实现）

　　　　这种模式需要有一个公共的IP配置在分发器和所有的RS上，我们把它叫做VIP。客户端请求的目标IP为VIP，分发器接收到请求数据包后，会对数据包做一个加工，会把目标IP改为RS的IP，这样数据包就到了RS上。RS接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为VIP，因为所有RS上配置了这个VIP，所以他会认为是它自己。

 

 

 

　　（三），DR模式（通过更改MAC地址实现的）

　　　　和IP Tunnel较为相似，不同的是，它会把数据包的MAC地址修改为RS的MAC地址。真实服务器将响应直接返回给客户。

　　　　这种方式没有IP隧道的开销，对集群中的真实服务期也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。

 

 

 

三，LVS调度算法：

四，内核Layer-7交换机KTCPVS

 

五，实战：LVS集群搭建

　　一，环境准备：

• 虚拟机：Oracle VM VirtualBox 5.2.22
• 虚拟主机：

　　　　Host1-vbox：Ubuntu 18.04,192.168.3.101

　　　　Host2-vbox：Ubuntu 18.04,192.168.3.102

　　　　Host3-vbox：Ubuntu 18.04,192.168.3.103

　　　　Host4-vbox：Ubuntu 18.04,192.168.3.104

• 系统服务：LVS（负载均衡），Keepalived（高可用）
• Web服务：Nginx
• 集群搭建：LVS DR模式