LINUX负载均衡LVS-NAT搭建

1.搭建前的规划工作

这里从lvs官方网站找了一个nat模型的图，如下：

我这里使用虚拟机模拟出了4台rhel6机器。一台服务器作为lvs调度器（40网段使用的都是仅主机模式，168网段使用桥接模式），3台服务器作为具体的web服务器（使用仅主机模式），我本是的宿主机就是作为web测试机器。

具体配置如下

机器名称	ip配置	ip配置附加	备注信息
lvs调度器	192.168.40.200	192.168.168.200	有2个网卡地址，
RS1	192.168.40.201		和lvs的第一个ip地址，rs2,rs3属于同一网段
RS2	192.168.40.202		和lvs的第一个ip地址，rs2,rs3属于同一网段
RS3	192.168.40.203		和lvs的第一个ip地址，rs2,rs3属于同一网段
宿主机		192.168.168.10	和lvs的第二个ip地址属于同一网段

配置好上面的环境，确保同一个网段的主机可以相互ping的通。 这里都先关闭防火墙和selinux设置。

2.检查操作系统支持lvs情况

[root@localhost ~]# grep -i 'vs' /boot/config-2.6.32-279.el6.i686      #有输出说明支持，我们使用的rhel6,默认的编译就有lvs模块。

3.安装ipvsadm工具

[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm

4.ipvsadm工具的简单使用

ipvsadm：
    管理集群服务
        添加：-A -t|u|f service-address [-s scheduler]
            -t: TCP协议的集群 
            -u: UDP协议的集群
                service-address:     IP:PORT
            -f: FWM: 防火墙标记 
                service-address: Mark Number
        修改：-E
        删除：-D -t|u|f service-address

        # ipvsadm -A -t 172.16.100.1:80 -s rr

    管理集群服务中的RS
        添加：-a -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight]
            -t|u|f service-address：事先定义好的某集群服务
            -r server-address: 某RS的地址，在NAT模型中，可使用IP：PORT实现端口映射；
            [-g|i|m]: LVS类型    
                -g: DR模型
                -i: TUN模型
                -m: NAT模型
            [-w weight]: 定义服务器权重
        修改：-e
        删除：-d -t|u|f service-address -r server-address

        # ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.8 -m 
        # ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.9 -m
    查看
        -L|l
            -n: 数字格式显示主机地址和端口
            --stats：统计数据
            --rate: 速率
            --timeout: 显示tcp、tcpfin和udp的会话超时时长
            -c: 显示当前的ipvs连接状况

    删除所有集群服务
        -C：清空ipvs规则
    保存规则
        -S 
        # ipvsadm -S > /path/to/somefile
    载入此前的规则：
        -R
        # ipvsadm -R < /path/form/somefile

 5.设置所有的RS服务器的网关为调度器的ip地址

[root@localhost ntpstats]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
#修改网关为调度器的ip地址
GATEWAY=192.168.40.200
#三个rs服务器都需要设
确保在各个RS服务的路由信息的正确性
[root@localhost ~]# route
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
192.168.40.0    *               255.255.255.0   U     0      0        0 eth0
link-local      *               255.255.0.0     U     1002   0        0 eth0
default         192.168.40.200  0.0.0.0         UG    0      0        0 eth

6.给那个RS服务器安装http服务并测试

[root@localhost ntpstats]# yum install httpd              #每个rs服务器都安装httpd服务
[root@localhost ntpstats]# service httpd restart          #每个rs服务器都重新启动
[root@localhost ntpstats]# echo rs1> /var/www/html/index.html  #给rs1服务器创建一个主页，只在rs1上执行

[root@localhost ntpstats]# echo rs2> /var/www/html/index.html  #给rs2服务器创建一个主页，只在rs2上执行

[root@localhost ntpstats]# echo rs2> /var/www/html/index.html  #给rs3服务器创建一个主页，只在rs3上执行
#接下来使用在调度器lvs服务器先测试下各个页面是否可以正常访问
[root@localhost ~]# elinks -source 192.168.40.201
rs1
[root@localhost ~]# elinks -source 192.168.40.202
rs2
[root@localhost ~]# elinks -source 192.168.40.203
rs3

7.创建LVS

[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 192.168.168.200:80 -s rr              #创建一个集群服务，调度算法rr,
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.168.200:80 -r 192.168.40.201 -m    #添加rs1 nat方式
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.168.200:80 -r 192.168.40.202 -m    #添加rs2 nat方式
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.168.200:80 -r 192.168.40.203 -m    #添加rs3 nat方式

 

8.打开ip转发机制

调度器要能访问168,40两个网段的，需要打开ipforward功能。

[root@localhost ~]# echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward #打开ipv的ip转发机制，当前生效
[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf 
#打开ipv的ip转发机制，永久生效
net.ipv4.ip_forward = 1

9. 确保集群的时间不能太大

这里建议在调度器lvs上安装ntp服务，其他RS服务器来同步时间

10.我们使用宿主机进行测试

浏览器输入http://192.168.168.200，不断刷新，就可以看到如下的三个图片信息。测试成功后，就可以把三个RS服务器页面做成一样的啦。

宿主机测试量太小了。 我们直接在调度器上使用ab命令测试下

[root@localhost ~]# ab -n 10000 -c 200 http://192.168.168.200/index.html
[root@localhost ~]# ipvsadm -L -n --rate
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port                 CPS    InPPS   OutPPS    InBPS   OutBPS
  -> RemoteAddress:Port
TCP  192.168.168.200:80                168      838      837    60477    90073
  -> 192.168.40.201:80                  56      279      279    20154    30036
  -> 192.168.40.202:80                  56      280      278    20162    29991
  -> 192.168.40.203:80                  56      279      279    20160    30045

上面可以看到，3个RS的任务是基本一样多的。