LVS负载均衡的两种调度模式：NAT和DR

概述：Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。我国章文嵩博士在1998年五月创建，默认编译为ip_vs内核模块，而在linux kernel的2.6版本之后kernel是直接支持ipvs的；

LVS是工作在OSi模型中的第四层，也就是传输层。

优势：LVS承受负载能力高、稳定、占用服务器资源小

缺点：适配场景、配置较麻烦、不支持节点的健康检查机制

LVS一般有三种工作模式：NAT、TUN、DR，其中常用的是NAT和DR模式

案例一：搭建LVS的NAT模式

　　其中CIP和VIP是外网地址（本地测试用VMWare桥接模式来模拟）

　　DIP和RIP是内网地址（本地测试用VMnet1仅主机模式模拟）

　　因为客户端访问的目标地址是VIP，与RS服务器的不一致，所以RS服务器接受的请求不能直接返回给客户端，而是要通过调度器再返回到客户端，所以调度器的压力会很大，调度器也容易成为整个集群框架的瓶颈

系统	所需IP	所需软件
CentOS7.4/lB	DIP:192.168.92.101 VIP:192.168.0.88	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS1	RIP1:192.168.92.102	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS2	RIP2:192.168.92.103	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS3	RIP3:192.168.92.104	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/Client	CIP:192.168.0.104	镜像ISO文件里面有

1.安装三台Real Server的httpd服务，由于是测试这里直接采用yum安装的方式（要注意Real Server的网关要指向LB的DIP）

[root@rs1 ~]#yum -y install httpd
 
[root@rs1 ~]#echo "this is $(hostname)" > /var/www/html/index.html　　　　　　　　#三个服务器都写一个简单的页面，用来确定客户端访问的时候是访问的那一台Real Server
 
[root@rs1 ~]#systemctl start httpd
 
[root@rs1 ~]#systemctl enable httpd

2.配置lb服务器　　　　　　　　　　　　　　

[root@lb ~]#echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >>/etc/sysctl.conf　　　　　　#开启路由转发功能
 
[root@lb ~]#sysctl -p　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#使设置生效
 
[root@lb ~]#modprobe ip_vs　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#加载ip_vs内核模块
 
[root@lb ~]#lsmod |grep ip_vs　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#查看内核模块是否开启
 
[root@lb ~]#yum -y install ipvsadm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#安装ip_vs规则编写工具
 
[root@lb ~]#systemctl stop ipvsadm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#清空原有内部规则
 
[root@lb ~]#ipvsadm -A -t 192.168.0.88:80 -s -rr　　　　　　　　　　　　　　#指定集群的VIP地址，rr表示调度算法为轮询
 
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.0.88:80 -r 192.169.92.102 -m 　　　　　#添加ld所能调度的服务器：RS1；-m表示NAT模式
 
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.0.88:80 -r 192.168.92.103 -m 　　　　　#添加ld所能调度的服务器：RS2
 
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.0.88:80 -r 192.168.92.104 -m 　　　　　#添加ld所能调度的服务器：RS3
 
[root@lb ~]#ipvsadm-save > /etc/ipvsadm_guize　　　　　　　　　　　　　　　　#将规则保存到指定文件里（该文件可以自己定义），当规则清除了的时候可以通过：ipvsadm -R < /etc/ipvsadm_guize 命令来重新生成规则
 
[root@lb ~]#ipvsadm -L -n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　#查看规则情况

3.客户端访问测试

[root@client ~]#yum -y install elinks
 
[root@client ~]#elinks --dump http://192.168.0.88　　　　　　　　　　　　　　　　#重复执行盖命令看执行访问页面是否会变化

案例二：搭建LVS的DR模式

　　DR模式由于RS服务器也有一个VIP，所以当RS服务器收到请求之后，可以直接通过网关（路由器）直接将请求返回给客户端，因此相比于NAT模式来说LVS调度器的压力会小很多

系统	所需IP	所需软件
CentOS7.4/LB	DIP:192.168.92.101 VIP:192.168.92.88	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS1	RIP:192.168.92.102 VIP:192.168.92.88	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS2	RIP:192.168.92.103 VIP:192.168.92.88	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/RS3	RIP:192.168.92.104 VIP:192.168.92.88	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/GW	①ens33:192.168.0.100 ②ens37:192.68.92.100	镜像ISO文件里面有
CentOS7.4/Client	CIP：192.168.0.140	镜像ISO文件里面有

1.三台RS服务器安装httpd服务，采用yum安装的方式，这里只列举一台

[root@rs1 ~]#yum -y install httpd
 
[root@rs1 ~]#echo "this is $(hostname)" >> /var/www/html/index.html
 
[root@rs1 ~]#systemctl start httpd
 
[root@rs1 ~]#systemctl enable httpd

2.配置LVS调度器的VIP

[root@lb ~]#cat <<END >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0　　　　　　
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.92.88
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.92.100
END
 
[root@lb ~]#systemctl restart network
 
[root@lb ~]#ip a|grep 192.168　

3.开启调度器的ip_vs内核调度功能

[root@lb ~]#modprobe ip_vs　　　
　　　　　
[root@lb ~]#lsmod |grep ip_vs
 
[root@lb ~]#yum -y install ipvsadm
 
[root@lb ~]#systemctl stop ipvsadm
 
[root@lb ~]#ipvsadm -A -t 192.168.92.88:80 -s -rr　　　
　　　　　　　　　　　
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.92.88:80 -r 192.169.92.102 -g 　　　　　　　　#-g表示采用DR模式调度，DR模式调度不支持端口转发，　　
　
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.92.88:80 -r 192.168.92.103 -g 　　　
　　
[root@lb ~]#ipvsadm -a -t 192.168.92.88:80 -r 192.168.92.104 -g
 
[root@lb ~]#ipvsadm -Ln
 
[root@lb ~]#ipvsadm-save > /etc/ipvsadm_guize

4.在RS上的本地回环网卡添加一个VIP

[root@lb ~]#echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore 　　　　#抑制arp广播
 
[root@lb ~]#echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce 
 
[root@lb ~]#echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 
 
[root@lb ~]#echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
 
[root@lb ~]#cat <<END >/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.92.88
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
NAME=lo:0
END
 
[root@lb ~]#systemctl restart network
 
[root@lb ~]#ip a|grep 192.168