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负载均衡之LVS-NAT LVS-DR模型详解

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LVS 是 Linux Virtual Server 的缩写,是一个虚拟的服务器集群系统,能够定义一个或多个后端服务器。工作在 INPUT 上的内核中  ipvs。

LVS 的调度方法:10 种
静态方法:仅根据算法本身进行调度
            rr: Round Robin  轮询
            wrr: Weighted RR  权重轮询
            sh: source hashing  根据 ip  反均衡  支持 session 绑定
            dh: destination hashing  根据防火墙 设置时候 用到不多

动态方法:根据算法及 RS 当前的负载状况
              真处在数据链接的叫活动状态  数据链接结束但为断开叫非活动链接
            lc: Least Connection  #最少连接
                Overhead=Active*256+Inactive  #开始时候是轮询  结果中,最小者胜出;
            wlc: Weighted LC 
                Overhead=(Active*256+Inactive)/weight    #结果中,最小者胜出;
            sed: Shortest Expect Delay  #wlc 的升级 最小期望延迟
                Overhead=(Active+1)*256/weight
            nq: Nerver Queue  #改进的 sed 上来先轮一篇  不过是根据 sed 来轮询 
            lblc: Locality-based Least Connection  基于本地最少连接
                dh+lc  用于 session 绑定  用的不多
            lblcr: Replicated and Locality-based Least Connection  用的不多  后端是缓存服务器

lvs-nat

负载均衡之 LVS-NAT LVS-DR 模型详解

LVS NAT 的特性:
        1、RS 应该使用私有地址;
        2、RS 的网关的必须指向 DIP;
        3、RIP 和 DIP 必须在同一网段内;
        4、请求和响应的报文都得经过 Director;在高负载场景中,Director 很可能成为系统性能瓶颈;
        5、支持端口映射;
        6、RS 可以使用任意支持集群服务的 OS;

安装 ipvsadm
[root@marvin /]# yum install ipvsadm -y

vip:192.168.1.119 
dip:192.168.243.132  虚拟网卡:主机模式
rip1:192.168.243.129      虚拟网卡:主机模式  http 服务 测试页面 demo.html 页面内容 martin

rip2:192.168.243.131      虚拟网卡:主机模式  http 服务 测试页面 demo.html 页面内容 lucia
http: 这里不做安装配置说明
添加 vip:
[root@marvin /]# ifconfig eth1:0 192.168.1.119/24 up

配置路由转发:
[root@marvin nat]# vim /etc/sysctl.conf 
net.ipv4.ip_forward = 1
 
[root@marvin nat]# sysctl -p

real-server 路由指向 dip:
[root@martin /]# route add default gw 192.168.243.132
[root@lucia /]# route add default gw 192.168.243.132

添加集群服务:
#添加集群服务器
[root@marvin /]# ipvsadm -A -t 192.168.1.119:80 -s rr
# 添加后端服务器
[root@marvin /]# ipvsadm -a -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.243.129 -m
[root@marvin /]# ipvsadm -a -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.243.131 -m
#数据查看
[root@marvin /]# ipvsadm -L -n              # –rate    –stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.119:80 rr
  -> 192.168.243.129:80          Masq    1      0          0         
  -> 192.168.243.131:80          Masq    1      0          0

负载均衡之 LVS-NAT LVS-DR 模型详解

测试结果 1:1
[root@marvin /]# ipvsadm -L -n –rate –stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port              Conns  InPkts  OutPkts  InBytes OutBytes
  -> RemoteAddress:Port
TCP  192.168.1.119:80                  104    1090      507  154977  109894
  -> 192.168.243.129:80                52      649      304  101371    75352
  -> 192.168.243.131:80                52      441      203    53606    34542

修改:
[root@marvin /]# ipvsadm -E -t 192.168.1.119:80 -s wrr
[root@marvin /]# ipvsadm -e -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.243.131 -m -w 3

清空计数器:

[root@marvin /]# ipvsadm -Z  -t 192.168.1.119:80

测试结果 3:1
1234567 [root@marvin /]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.119:80 wrr
  -> 192.168.243.129:80          Masq    1      0          5         
  -> 192.168.243.131:80          Masq    3      1          16

数据保存:
[root@marvin lvs-date]# ipvsadm -S > /mydata/lvs-date/nat/wrr.conf

数据集群服务:
[root@marvin nat]# ipvsadm -D -t 192.168.1.119:80
[root@marvin nat]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn

还原集群服务:
[root@marvin nat]# ipvsadm -R </mydata/lvs-date/nat/wrr.conf 
[root@marvin nat]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.119:80 wrr
  -> 192.168.243.129:80          Masq    1      0          0         
  -> 192.168.243.131:80          Masq    3      0          0

查看映射表:
[root@marvin /]# ipvsadm -L -c
IPVS connection entries
pro expire state      source            virtual            destination
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56168 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56161 192.168.1.119:http 192.168.243.129:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56163 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56164 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56154 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56162 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:52  TIME_WAIT  192.168.1.102:56172 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56165 192.168.1.119:http 192.168.243.129:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56153 192.168.1.119:http 192.168.243.129:http
TCP 00:47  TIME_WAIT  192.168.1.102:56171 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56155 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56167 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56169 192.168.1.119:http 192.168.243.129:http
TCP 00:47  TIME_WAIT  192.168.1.102:56170 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:46  TIME_WAIT  192.168.1.102:56166 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56159 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56156 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56152 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56157 192.168.1.119:http 192.168.243.129:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56160 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:45  TIME_WAIT  192.168.1.102:56158 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http
TCP 00:44  TIME_WAIT  192.168.1.102:56149 192.168.1.119:http 192.168.243.131:http

lvs-dr:

负载均衡之 LVS-NAT LVS-DR 模型详解

LVS DR 类型:
        1、让前端路由将请求发往 VIP 时,只能是 Dirctor 上的 VIP;
            解决方案:
                (1) 静态地址绑定;
                    未必有路由器的配置权限;
                    Director 调用时静态地址绑定将难以适用;
                (2) arptables
                (3) 修改 Linux 内核参数,将 RS 上的 VIP 配置为 lo 接口的别名,限制 Linux 仅对对应接口的 ARP 请求做响应;
LVS DR 类型的特性:
        1、RS 可以使用私有地址;但也可以使用公网地址,此时可以直接通过互联网连入 RS 以实现配置、监控等;
        2、RS 的网关一定不能指向 DIP;
        3、RS 跟 Dirctory 要在同一物理网络内(不能由路由器分隔);
        4、请求报文经过 Directory,但响应报文一定不经过 Director
        5、不支持端口映射;
        6、RS 可以使用大多数的操作系统;

vip:192.168.1.119 
#dip:      虚拟网卡:主机模式
rip1:192.168.1.122        虚拟网卡:主机模式  http 服务 测试页面 demo.html 页面内容 martin

rip2:192.168.1.123      虚拟网卡:主机模式  http 服务 测试页面 demo.html 页面内容 lucia
http: 这里不做安装配置说明
简单说明:这里的 dip=vip vip 是一般都是公网  假如要设置不同网段的 dip,即 dip 可以是私网  只要 rip 与 dip 能通信  rip 的网络能流向 cip 即可。
real-server:
[root@martin ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
[root@martin ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
[root@martin ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@martin ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 
[root@lucia ~]#  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
[root@lucia ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
[root@lucia ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@lucia ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 
 
arp_ignore    被动模式  # 是否响应 ARP 地址请求,默认 0。
0    # 回复本机的所有 ip 地址(不管地址在哪里)。
1    # 仅在请求的目标地址配置请求到达的接口上的时候,才给予响应
arp_announce  # 限制本机如何通告本地地址,默认 0。通告级别:主动模式
0    # 通高所有本机 ip 地址。
1    #试图仅向目标网络通告与其网络匹配的地址
2    # 仅对相同网络段地址进行通告。通告 rip  mac  隐藏 real-server 上的 vip  mac

添加 vip:(广播域设为本机)
 [root@martin ~]# ip addr add dev lo 192.168.1.119/32 broadcast 192.168.1.119 label lo:0
 
[root@lucia ~]# ip addr add dev lo 192.168.1.119/32 broadcast 192.168.1.119 label lo:0

添加集群服务

[root@marvin nat]# ipvsadm -A -t 192.168.1.119:80 -s rr  #时间[-p 300]
[root@marvin nat]# ipvsadm -a -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.1.222 -g
[root@marvin nat]# ipvsadm -a -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.1.223 -g

负载均衡之 LVS-NAT LVS-DR 模型详解

[root@marvin nat]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.119:80 rr
  -> 192.168.1.222:80            Route  1      0          5         
  -> 192.168.1.223:80            Route  1      0          5

[root@marvin nat]# ipvsadm -E -t 192.168.1.119:80 -s wrr
[root@marvin nat]# ipvsadm -e -t 192.168.1.119:80 -r 192.168.1.223 -g -w 4
[root@marvin nat]# ipvsadm -L -n 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port          Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.119:80 wrr
  -> 192.168.1.222:80            Route  1      0          6         
  -> 192.168.1.223:80            Route  4      0          24

抓包:数据从 lo 上出去
[root@lucia ~]# tcpdump -i any  -nn -XX tcp src port 80 and ip src 192.168.1.119
 
tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode
listening on any, link-type LINUX_SLL (Linux cooked), capture size 65535 bytes
19:14:03.630672 IP 192.168.1.119.80 > 192.168.1.102.58761: Flags [S.], seq 4229184048, ack 1320608146, win 14480, options [mss 1460,sackOK,TS val 418789887 ecr 177960826,nop,wscale 6], length 0
    0x0000:  0004 0001 0006 000c 2960 a9fd 0000 0800  ……..)`……
    0x0010:  4500 003c 0000 4000 4006 b68e c0a8 0177  E..<..@.@……w
    0x0020:  c0a8 0166 0050 e589 fc14 3a30 4eb6 e192  …f.P….:0N…
    0x0030:  a012 3890 69c0 0000 0204 05b4 0402 080a  ..8.i………..
    0x0040:  18f6 39ff 0a9b 777a 0103 0306            ..9…wz….

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正文完
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星锅
版权声明:本站原创文章,由 星锅 于2022-01-21发表,共计8181字。
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