LVS-DR简单模型实现负载均衡

阳光穿透心脏的1/2处 2022-08-03 15:46 270阅读 0赞

**LVS-DR模型：基于直接路由的web服务**  
基本的原理：Director和RealServer必须在物理上有一个网卡通过局域网相连（高速交换机或者HUB），Director只负责调度请求，响应报文则由RealServer直接返回给Client。用户的IP为CIP，用户请求VIP，VIP被Director和RealServer共享，DIP是连接RealServer的IP地址，  
由于RIP和VIP及DIP在同一个物理网段，在ARP广播每个RealServer都能收到，正常情况下都会回应，为了解决这个问题，设置Director的VIP对外可见，用于接收虚拟服务的请求报文，而每个Realserver的VIP配置在各自的No-ARP网络设备上，对外不可见。由Directory根据调度算法选择Realserver，将数据帧的MAC地址改为所选RS的MAC，再将修改后的数据帧在RS组所在的局域网内发送。因为数据帧的MAC是选出的RS，所以该RS肯定可以收到这个数据帧，而后根据本地路由表将数据包路由至本地回环设备，接着，监听于本地回环设备VIP上的服务则对进来的数据进行相应的处理，而后将处理结果回应至RIP，但数据包的原地址依然是VIP。最后该响应报文会根据路由表被直接返回给Client  
![这里写图片描述][20150811163018708]

注意：

*  每个服务器的网卡是桥接的
 *  RIP和DIP必须在同一个物理网段
 *  RIP的网关一定不能指向DIP
 *  DIP不能做端口映射
 *  若网页打不开，查看虚拟机的防火墙是否关闭

Director  
DIP：eth0:10.33.1.129 VIP：eth0:0:10.33.1.120  
![这里写图片描述][20150811163052092]  
![这里写图片描述][20150811163058372]

**arp\_announce：定义将自己地址向外通告MAC-IP时的限制级别：**  
0：将本地任何接口上的任何地址向外通告  
1：试图仅向目标网络通告与其网络匹配的地址  
2：仅向与本地接口上地址匹配的网络进行通告

**arp\_ignore: 定义网卡在响应外部ARP请求时候的响应级别：**  
0 - (default): reply for any local target IP address, configured on any interface.  
默认值，不管哪块网卡接收到了ARP请求，只要发现本机有这个MAC都给与响应  
1 - reply only if the target IP address is local address configured on the incoming interface.  
尽量避免响应ARP请求中MAC不是本网卡的，一个主机有多块网卡，其中一块网卡接收到了ARP请求，发现所请求的MAC是本机另一块网卡的，这个时候接收到ARP请求的这块网卡就尽量避免响应  
2 - reply only if the target IP address is local address configured on the incoming interface and both with the sender’s IP  
总是选择匹配的网卡来响应，一个主机有多块网卡，其中一块网卡接收到了ARP请求，发现所请求的MAC是本机另一块网卡的，这个时候接收到ARP请求的这块网卡就一定不响应，只有发现请求的MAC是自己的才给与响应

在启用VIP之前设定RealServers上arp\_ignore和arp\_announce,否则，则需要在Director上清空arp表才能正常使用LVS

[root@wrapper ~]#vim /etc/sysctl.conf
    [root@wrapper ~]# sysctl -p

![这里写图片描述][20150811163122521]  
也可以在每个Real Server执行以下命令  
![这里写图片描述][20150811163204383]  
在Real Server本地lo接口的别名（lo:0）上配置一个不向外通告，也不响应ARP请求的VIP，同时要添加路由  
RS1：eth0：10.33.1.117 lo:0：10.33.1.120  
RS1：eth0：10.33.1.143 lo:0：10.33.1.120  
![这里写图片描述][20150811163212310]  
![这里写图片描述][20150811163219684]  
物理机ping一下VIP,只有Director上的VIP响应  
![这里写图片描述][20150811163310329]  
![这里写图片描述][20150811163317492]  
ipvsadm配置集群服务  
语法：ipvsadm \[options\] -t|-u -f service-address \[options\]  
定义一个集群服务：

ipvsadm -A|-E   -t|-u  -f service-address [-s scheduler]
    -A ##添加一个集群服务 -E ##修改一个集群服务 -s ##指定调度用的算法 -t|-u ##service-address为VIP:port -f ##service-address为防火墙标记

向集群服务中添加RS：

ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [options]
    -a ##添加一个RS -e ##修改一个RS -service-address ##已定义过的集群服务 -r ##指定RS地址 -w|weight ##指定该real server的权重，这个设为0表示禁用该realserver。

指定LVS的类型：

-g|--gatewaying ##direct routing（DR模型，默认选项） -m|--masquerading ##masquerading（NAT模型） -i|--ipip ##ipip encapsulation（tun类型）

scheduler（LVS算法）  
ipvs在调度时所使用的算法，添加集群服务时通过“-s”指定（这个由内核中的ipvs代码提供）  
静态方法：仅根据算法本身进行调度，不考虑后端服务器的负载  
rr \# round robin，轮询  
wrr \# weighted round robin, 加权轮询（根据添加RS时指定的权重进行调度，权重越大调度的次数越多）  
sh \# source hashing，表示来源于同一个CIP的请求将始终被定向至同一个RS（SESSION保持）  
dh \# destination hashing，只要访问同一个地址，就调度到同一个real server  
动态方法：根据算法及各RS当前的负载状况进行调度  
lc \# least connection，调度给当前连接数最少的RS  
Overhead=Active\*256+Inactive \# Active：活动状态连接数，Inactive：非活动状态连数,调度时Director选择Overhead值最小的RS  
wlc \# weighted lc \#默认使用这种算法，更容易保证调度公平  
Overhead=(Active\*256+Inactive)/weight \#weight：权重  
sed \# shortest expection delay  
Overhead=(Active+1)\*256/weight  
nq \# Never Queue \#现将请求分配给所有的空闲服务器，没有空闲的服务器了之后，再根据sed算法进行调度  
lblc \# Locality-Based Least Connection \#主要用于cache集群系统，动态的DH，很少用到  
lblcr \# lblc with Replication \#带复制功能的lblc

在Direcor上添加集群服务  
![这里写图片描述][20150811163353512]  
访问测试  
![这里写图片描述][20150811163400075]  
![这里写图片描述][20150811163406607]  
查看调度状况  
![这里写图片描述][20150811163422512]

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[20150811163058372]: /images/20220731/44a4ade2b13f4869beaaa367230a9e0d.png
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[20150811163353512]: /images/20220731/6d21cb02995a43a7bff68d94e1a75d04.png
[20150811163400075]: /images/20220731/6f249cee9f9d4ef4abacdee40935e37b.png
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