Lvs负载均衡的配置 

原文地址：Lvs负载均衡的配置 作者：china_Linux_hy


rhel6 自带 LVS 软件包 安装 ipvsadm 软件包即可使用
yum install ipvsadm -y（注意这里需要先配置yum源）

三种 IP 负载均衡技术的优缺点归纳在下表中:
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置
注:以上三种方法所能支持最大服务器数目的估计是假设调度器使用 100M 网卡,调度器的硬件配置与后端服务器的硬件配置相同,而且是对一般 Web 服 务。使用更高的硬件配置(如千兆网卡和更快的处理器)作为调度器,调度器所能调度的服务器数量会相应增加。当应用不同时,服务器的数目也会相应地改变。所 以,以上数据估计主要是为三种方法的伸缩性进行量化比较。

这里我在做的时候用了三台主机：
vm1    192.168.1.120    Load Balance    eth0
vm1    192.168.1.188    Load Balance    vip
vm2    192.168.1.121    realserver
vm3    192.168.1.122    realserver

1.LVS-DR 模式(调度器与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上)
简要的网络结构如下所示
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置_02
配置LVS server
lvs_dr.sh

点击(此处)折叠或打开

  1. #！/bin/sh

  2. VIP=192.168.1.188

  3. RIP1=192.168.1.121

  4. RIP2=192.168.1.122

  5. . /etc/rc.d/init.d/functions

  6. case "$1" in

  7. start)

  8. echo "start LVS of DirectorServer"

  9. #Set the Virtual IP Address

  10. /sbin/ifconfig eth0:1 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up

  11. /sbin/route add -host $VIP dev eth0:1

  12. #Clear IPVS Table

  13. /sbin/ipvsadm -C

  14. #Set Lvs

  15. /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr

  16. /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g

  17. /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g

  18. #Run Lvs

  19. /sbin/ipvsadm

  20. ;;

  21. stop)

  22. echo "close LVS Directorserver"

  23. /sbin/ipvsadm -C

  24. /sbin/ifconfig eth0:1 down

  25. ;;

  26. *)

  27. echo "Usage： $0 {start|stop}"

  28. exit 1

  29. esac

配置 RIP server
realserver.sh

点击(此处)折叠或打开

  1. #!/bin/bash

  2. VIP=192.168.1.188

  3. LOCAL_Name=50bang

  4. BROADCAST=192.168.1.255 #vip's broadcast

  5. . /etc/rc.d/init.d/functions

  6. case "$1" in

  7. start)

  8. echo "reparing for Real Server"

  9. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

  10. echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

  11. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

  12. echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  13. ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $BROADCAST up

  14. /sbin/route add -host $VIP dev lo:0

  15. ;;

  16. stop)

  17. ifconfig lo:0 down

  18. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

  19. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

  20. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

  21. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  22. ;;

  23. *)

  24. echo "Usage: lvs {start|stop}"

  25. exit 1

  26. esac

我们在浏览器端输入：192.168.1.188每次刷新显示结果都会变，如下证明我们配置正确：
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置_03

2.LVS-TUN 模式


简要的网络架构如下:
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置_04
配置lvs server
lvs_tun.sh

点击(此处)折叠或打开

  1. #!/bin/sh

  2. # description: start LVS of Directorserver

  3. VIP=192.168.1.188（注意，lvs server那台机器2个ip，一个是vip,一个是本身ip例如192.168.1.120）

  4. RIP1=192.168.1.121

  5. RIP2=192.168.1.122

  6. #RIPn=192.168.0.n

  7. GW=192.168.1.1

  8. . /etc/rc.d/init.d/functions

  9. case "$1" in

  10. start)

  11. echo " start LVS of DirectorServer"

  12. # set the Virtual IP Address

  13. /sbin/ifconfig tunl0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.0 up

  14. /sbin/route add -host $VIP dev tunl0

  15. #Clear IPVS table

  16. /sbin/ipvsadm -C

  17. #set LVS

  18. /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr

  19. /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -i

  20. /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -i

  21. #/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP3:80 -i

  22. #Run LVS

  23. /sbin/ipvsadm

  24. #end

  25. ;;

  26. stop)

  27. echo "close LVS Directorserver"

  28. ifconfig tunl0 down

  29. /sbin/ipvsadm -C

  30. ;;

  31. *)

  32. echo "Usage: $0 {start|stop}"

  33. exit 1

  34. esac


配置real server
realserver.sh

点击(此处)折叠或打开

  1. #!/bin/sh

  2. # description: Config realserver tunl port and apply arp patch

  3. VIP=192.168.1.188

  4. . /etc/rc.d/init.d/functions

  5. case "$1" in

  6. start)

  7. echo "Tunl port starting"

  8. ifconfig tunl0 $VIP netmask 255.255.255.0 broadcast $VIP up

  9. /sbin/route add -host $VIP dev tunl0

  10. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore

  11. echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce

  12. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

  13. echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  14. sysctl -p

  15. ;;

  16. stop)

  17. echo "Tunl port closing"

  18. ifconfig tunl0 down

  19. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

  20. echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  21. ;;

  22. *)

  23. echo "Usage: $0 {start|stop}"

  24. exit 1

  25. esac



3.LVS-NAT 模式


简要的网络架构如下图:
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置_05
配置LVS server
lvs_nat.sh

点击(此处)折叠或打开

  1. #!/bin/sh

  2. # description: start LVS of Nat

  3. VLAN-IP=192.168.1.188

  4. RIP1=10.1.1.2

  5. RIP2=10.1.1.3

  6. #RIPn=10.1.1.n

  7. GW=10.1.1.1

  8. . /etc/rc.d/init.d/functions

  9. case "$1" in

  10. start)

  11. echo " start LVS of NAtServer"

  12. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

  13. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects

  14. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects

  15. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects

  16. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects(内网卡上的)

  17. #Clear IPVS table

  18. /sbin/ipvsadm -C

  19. #set LVS

  20. /sbin/ipvsadm -a -t $VLAN-IP:80 -r $RIP1:80 -m -w 1

  21. /sbin/ipvsadm -a -t $VLAN-IP:80 -r $RIP2:80 -m -w 1

  22. #Run LVS

  23. /sbin/ipvsadm

  24. #end

  25. ;;

  26. stop)

  27. echo "close LVS Nat server"

  28. echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

  29. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects

  30. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects

  31. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects

  32. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects(内网卡上的)

  33. /sbin/ipvsadm -C

  34. ;;

  35. *)

  36. echo "Usage: $0 {start|stop}"

  37. exit 1

  38. esac

配置real server LVS-Nat 模式的后端机器不需要配置.
测试的时候我们在real server里面设置一个发布页面进行测试
echo `hostname` >/var/www/html/index.html
然后就可以进行测试了！

tips： -g 表示使用DR方式，-m表示NAT方式，-i表示tunneling方式。

LVS 三种工作模式的优缺点比较：
一、Virtual server via NAT（VS-NAT）


优点：集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，物理服务器可以分配Internet的保留私有地址，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。

缺点：扩展性有限。当服务器节点（普通PC服务器）数据增长到20个或更多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包都需要经过负载均衡器再生。假使TCP包的平均长度是536字节的话，平均包再生延迟时间大约为60us（在Pentium处理器上计算的，采用更快的处理器将使得这个延迟时间变短），负载均衡器的最大容许能力为8.93M/s，假定每台物理服务器的平台容许能力为400K/s来计算，负责均衡器能为22台物理服务器计算。

解决办法：即使是是负载均衡器成为整个系统的瓶颈，如果是这样也有两种方法来解决它。一种是混合处理，另一种是采用Virtual Server via IP tunneling或Virtual Server via direct routing。如果采用混合处理的方法，将需要许多同属单一的RR DNS域。你采用Virtual Server via IP tunneling或Virtual Server via direct routing以获得更好的可扩展性。也可以嵌套使用负载均衡器，在最前端的是VS-Tunneling或VS-Drouting的负载均衡器，然后后面采用VS-NAT的负载均衡器。
二、Virtual server via IP tunneling（VS-TUN）

我们发现，许多Internet服务（例如WEB服务器）的请求包很短小，而应答包通常很大。

优点：负载均衡器只负责将请求包分发给物理服务器，而物理服务器将应答包直接发给用户。所以，负载均衡器能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡能为超过100台的物理服务器服务，负载均衡器不再是系统的瓶颈。使用VS-TUN方式，如果你的负载均衡器拥有100M的全双工网卡的话，就能使得整个Virtual Server能达到1G的吞吐量。

不足：但是，这种方式需要所有的服务器支持"IP Tunneling"(IP Encapsulation)协议，我仅在Linux系统上实现了这个，如果你能让其它操作系统支持，还在探索之中。
三、Virtual Server via Direct Routing（VS-DR）

优点：和VS－TUN一样，负载均衡器也只是分发请求，应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与VS-TUN相比，VS-DR这种实现方式不需要隧道结构，因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器，其中包括：Linux 2.0.36、2.2.9、2.2.10、2.2.12；Solaris 2.5.1、2.6、2.7；FreeBSD 3.1、3.2、3.3；NT4.0无需打补丁；IRIX 6.5；HPUX11等。

不足：要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理段上
Lvs负载均衡的配置_Lvs负载均衡的配置_06


参考：http://www.uml.org.cn/zjjs/201211124.asp