LVS(Linux Virtual Server)Linux 虚拟服务器介绍及配置(负载平衡
发布时间：05/16 来源：未知 浏览：
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一，简介
LVS(Linux Virtual Server) 是Unix-like系统中的一个虚拟服务器，是国内奉献给开源组织的一个最优良的项目之一。LVS在Unix-like系统中
是作为一个前端(Director)存在的,又称为调度器，它自身不供给任何的服务，只是将通过互联网进来的请求承受后再转发给后台运转的真正的
服务器(RealServer)进行处置，然后相应给客户端。
LVS有两个重要的组件：一个是IPVS，一个是IPVSADM。ipvs是LVS的中心组件，它自身只是一个框架，相似于iptables，工作于内核空间中。
ipvsadm 是用来定义LVS的转发法则的，工作于会员空间中。
LVS有三种转发类型：
1.LVS-NAT模型，称为网络地址转换，实现起来比较简略。
2.LVS-DR模型，称为直接路由模型，利用比较宽泛。
3.LVS-TUN模型，称为隧道模型。
二、LVS的三种模型的工作属性：
1.LVS-NAT模型的工作属性或特：
(1).所有的RealServer集群节点和前端调度器Director都要在统一个子网中
(2).平常状况下RealServer的IP地址(下列简成RIP)为私有地址，便于RealServer集群节点之间进行通讯
(3).平常状况下前端的Director有两个IP地址，一个为VIP，是虚拟的IP地址，客户端向此IP地址发起请求。
一个是DIP，是真正的Director的IP地址，RIP的网关要指向Director的DIP。
(4).这种模型可以实现端口映射
(5).RealServer的操纵系统可以是任意操纵系统
(6).前端的Director既要处置客户端发起的请求，又要处置后台RealServer的相应信息，将RealServer相应的信息再转发给客户端
(7).前端Director很容易成为整个集群系统机能的瓶颈。
2.LVS-DR模型的工作属性或特征：此种模型通过MAC地址转发工作，怎样转发背面将会介绍。
(1).所有的RealServer集群节点和前端调度器Director都要在统一个物理网络中
(2).RIP可以运用公网的IP
(3).RIP的网关不能指向DIP
(4).前端的Director只处置客户端的请求，然后将请求转发给RealServer，由后台的RealServer直接相应客户端，不再经过Director
(5).此种模型不支撑端口映射
(6).RealServer可以运用大多数的操纵系统
(7).此种模型的机能要优于LVS-NAT
3.LVS-TUN模型的根本工作属性或特征
(1).RealServer服务器与前端的Director可以在不一样的网络中
(2).RIP一定不能是私有IP
(3).前端的Director只处置客户端的请求，然后将请求转发给RealServer，由后台的RealServer直接相应客户端，不再经过Director
(4).此种模型也不支撑端口映射
(5).RealServer只能运用哪些支撑IP隧道的操纵系统
三。LVS Scheduling Method LVS的调度要领：
1.Fixed Scheduling Method 静态调服要领
(1).RR 轮询
(2).WRR 加权轮询
(3).DH 指标地址hash
(4).SH 源地址hash
2.Dynamic Scheduling Method 动态调服要领
(1).LC 最少连贯
(2).WLC 加权最少连贯
(3).SED 最少奢望推迟
(4).NQ 从不排队调度要领
(5).LBLC 基于当地的最少连贯
(6).LBLCR 带复制的基于当地的最少连贯
四、ipvsadm组件定义法则的格局：
1.定义集群服务格局：
(1).增加集群服务：
ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler]
[-p [timeout]] [-M netmask]
-A： 表示增加一个新的集群服务
-E： 编辑一个集群服务
-t： 表示tcp协定
-u： 表示udp协定
-f： 表示firewall-Mark,防火墙标志
service-address： 集群服务的IP地址，即VIP
-s 指定调度算法
-p 耐久连贯时长，如#ipvsadm -Lcn ，查看耐久连贯状态
-M 定义掩码
ipvsadm -D -t|u|f service-address 删除一个集群服务
ipvsadm -C 清空所有的法则
ipvsadm -R 从新载入法则
ipvsadm -S [-n] 保留法则
2.向集群服务增加RealServer法则：
(1).增加RealServer法则
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address
[-g|i|m] [-w weight]
-a 增加一个新的realserver法则
-e 编辑realserver法则
-t tcp协定
-u udp协定
-f firewall-Mark，防火墙标志
service-address realserver的IP地址
-g 表示定义为LVS-DR模型
-i 表示定义为LVS-TUN模型
-m 表示定义为LVS-NAT模型
-w 定义权重，背面跟具体的权值
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address --删除一个realserver
ipvsadm -L|l [options] --查看定义的法则
如：#ipvsadm -L -n
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address] --清空计数器
五、LVS-NAT模型实例
1。先配置好网络环境，要三个虚拟机(本次实验在虚拟机上完成)，一台用作Director，其他两台离别为RealServer1 和RealServer2
1。先配置好网络环境，要三个虚拟机(本次实验在虚拟机上完成)，一台用作Director，其他两台离别为RealServer1 和RealServer2
其中Director要两个网卡，Eth0网卡为桥接(Birdged),Eth1网卡为仅主机(Host-only),RealServer1 和RealServer2的网卡也都是仅主机
类型的。
2.为了演示结果，将Director的两块网卡配置成不在统一个网段的IP地址，RealServer1 和RealServer2的IP地址为统一网段，计划如下图：
要注意的是：要将当地物理机的Vmnet1的IP地址配置成和Director的Eth1网卡的IP地址在统一个网段中,同时将RealServer1和RealServer2的网关指向Director主机的Eth1网卡的地址，如下图所示：
3.配置好网络环境之后就开端配置ipvsadm，确保在物理机上能ping通Eth0的IP地址，如下图所示：
能Ping通，注明物理主机已经可以和Director虚拟主机通讯了。
4.在Director虚拟主机上配置：
#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward --开启IP转发功能
#rpm -qa ipvsadm --查看ipvsadm是否安装，要是没有安装则安装之，直接运用yum安装即可
#yum install ipvsadm -y
定义LVS-NAT模型法则
此处运用的是web服务器进行的演示，在192.168.24.44和192.168.24.45上都供给了nginx服务，其中
192.168.24.44供给的网页信息为“welcome realserver 1”,192.168.24.45供给的网页信息为“welcome realserver 2”
#ipvsadm -A -t 172.16.100.24:80 -s rr
#ipvsadm -a -t 172.16.100.24:80 -r 192.168.24.44 -m
#ipvsadm -a -t 172.16.100.24:80 -r 192.168.24.45 -m
#ipvsadm -L -n --查看定义的法则
这些法则都是临时法则，不会永恒生效的，要想永恒生效可以保留法则，下令如下：
#service ipvsadm save
5.在Internet Explorer阅读器中访问172.16.100.24，会显示如下图所示信息：
而在google阅读器中访问172.16.100.24，会显示如下图所示信息：
要是刷新页面或者运用不一样的阅读器，会轮番显示页面，这就是最简略的服务器负载平衡啦！
六、LVS-DR模型的实现历程：
1.首先计划集群和网路环境，需要三台虚拟机，如下图所示：
此时Director可以只要一个网卡Eth0，连贯类型为桥接(Birdged),RealServer1和RealServer2 的网卡连贯类型也都为桥接(Birdged):
2.配置集群服务
(1).在Director服务器上配置：
#ifconfig eth0:1 172.16.100.100 broadcast 172.16.100.100 netmask 255.255.255.255 up
#route add -host 172.16.100.100 dev eth0:1
#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward --开启IP转发功能
(2).在realserve1服务器上进行配置：
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
#ifconfig lo:0 172.16.100.100 broadcast 172.16.100.100 netmask 255.255.255.255 up
#route add -host 172.16.100.100 dev lo:0
(3).在realserver2 服务器上进行配置
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
#ifconfig lo:0 172.16.100.100 broadcast 172.16.100.100 netmask 255.255.255.255 up
#route add -host 172.16.100.100 dev lo:0
(4).再在Director上配置ipvsadm法则：
#ipvsadm -A -t 172.16.100.100:80 -s rr -g
#ipvsadm -a -t 172.16.100.100:80 -r 172.16.24.34
#ipvsadm -a -t 172.16.100.100:80 -r 172.16.24.44
(5).在阅读器中进行验证：
进行第一次访问，如下图所示：
进行第二次访问，如下图所示：
3.基于ssl的访问
[root@mail ~]# ipvsadm -A -t 172.16.100.100:443 -s rr
[root@mail ~]# ipvsadm -a -t 172.16.100.100:443 -r 172.16.24.2 -g
[root@mail ~]# ipvsadm -a -t 172.16.100.100:443 -r 172.16.24.3 -g
二、LVS Persistence ，lvs的耐久连贯性
耐久连贯类型：
(1).Persistent Client Connections(PCC),耐久客户端连贯：就是无论客户端发起什么样的服
务(如80端口的web服务，3306端口的mysql服务)请求，都将经过Director被定位到统一个特定的real server上，
只有此real server 供给了这种服务，并且会延续连贯，要是客户端连贯超时，real server允许一定范畴内的
耐久连贯时长，默许耐久连贯时长为300m
#ipvsadm -A -t 172.16.100.100:0 -p 1200
#ipvsadm -a -t 172.16.100.100:0 -r 172.16.100.34 -g -w 10
#ipvsadm -a -t 172.16.100.100:0 -r 172.16.100.44 -g -w 5
验证结果如下图：
(2).Persistent Port Connections(PPC),延续端口连贯：就是无论客户端发起什么样的端口请求(如80端口，是供给web服务的，23端口，是供给telnet服务的....)，
都会经过Director将请求转发到统一个real server上,并延续连贯。假设一个客户端请求的是web服务，响应的是realserver1 ，当此会员退出后再次发起请求web服务的时候
仍然是realserver1 供给的web服务。
iptables：
[root@mail ~]# iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp -d 172.16.100.100 --dport 80 -j MARK --set-mark 20
[root@mail ~]# iptables -t mangle -A PREROUTING -i eth0 -p tcp -d 172.16.100.100 --dport 443 -j MARK --set-mark 20
[root@mail ~]# iptables -t mangle -L -n
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
MARK tcp -- 0.0.0.0/0 172.16.100.100 tcp dpt:80 MARK set 0x14
MARK tcp -- 0.0.0.0/0 172.16.100.100 tcp dpt:443 MARK set 0x14
把80端口和443 端口做成一个耐久防火墙标志，同时定向到统一个realserver上，即在访问80服务的时候是realserver1，
然后改为访问443服务的时候仍然定向到realserver1上
基于防火墙标志来定义集群服务，也称为端口的姻亲关系。
ipvsadm:
[root@mail ~]# ipvsadm -A -f 20 -s wlc -p 1200
[root@mail ~]# ipvsadm -a -f 20 -r 172.16.24.2 -g -w 3
[root@mail ~]# ipvsadm -a -f 20 -r 172.16.24.3 -g -w 2
[root@mail ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
FWM 20 wlc persistent 1200
-> 172.16.24.3:0 Route 2 0 0
-> 172.16.24.2:0 Route 3 0
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