LVS-DR模式+ldirectord+keepalived+tun隧道模式+wrr权重

其他 2020-03-09 19:35:01 阅读次数: 0

什么是LVS

LVS（Linux Virtual Server）即Linux虚拟服务器，是由章文嵩博士主导的开源负载均衡项目，目前LVS已经被集成到Linux内核模块中。该项目在Linux内核中实现了基于IP的数据请求负载均衡调度方案，其体系结构如图1所示，终端互联网用户从外部访问公司的外部负载均衡服务器，终端用户的Web请求会发送给LVS调度器，调度器根据自己预设的算法决定将该请求发送给后端的某台Web服务器，比如，轮询算法可以将外部的请求平均分发给后端的所有服务器，终端用户访问LVS调度器虽然会被转发到后端真实的服务器，但如果真实服务器连接的是相同的存储，提供的服务也是相同的服务，最终用户不管是访问哪台真实服务器，得到的服务内容都是一样的，整个集群对用户而言都是透明的。最后根据LVS工作模式的不同，真实服务器会选择不同的方式将用户需要的数据发送到终端用户，LVS工作模式分为NAT模式、TUN模式、以及DR模式。

三种工作模式的介绍

1、nat
简单来说就是传统的 NAT，进出流量都需要经过调度器，调度器会选择一个目的服务器，将进入流量的目标IP改写为负载均衡到的目标服务器，同时源IP地址也会改为调度器IP 地址。机制简单，但限制大，IPVS需要维护每个映射关系，而且进出入流量都需要经过调度器，实际上这个会成为瓶颈。
2、dr
，即Direct Routing模式。这种模式中，调度器直接重写进入包的mac地址，将其改为选定的目标服务器的mac地址，这样就可以到达服务器。但这样的话需要要求 IPVS服务器需要和真实服务器在同一局域网内，且真实服务器必须有真实网卡（这样重写了mac地址的报文才可以才可以到达该服务器）
在这里插入图片描述
3、tun
即IP Tunneling模式。这种模式中，调度器将进入的包重新包成一个IP包，然后发送给选定的目的服务器，目的服务器处理后，直接将应答发送给客户（当然该重新封装的报文的源IP
地址还是要填成调度器的）。

算法

轮训算法 加权轮训算法 最小连接算法 加权最下连接算法 …
LVS Scheduling Method LVS的调度方法：
1.Fixed Scheduling Method 静态调服方法
(1).RR 轮询
(2).WRR 加权轮询
(3).DH 目标地址hash
(4).SH 源地址hash
2.Dynamic Scheduling Method 动态调服方法
(1).LC 最少连接
(2).WLC 加权最少连接
(3).SED 最少期望延迟
(4).NQ 从不排队调度方法
(5).LBLC 基于本地的最少连接
(6).LBLCR 带复制的基于本地Keepalived
Keepalived在这里主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现 。IPVS通常与keepalived配合使用，后者也是LVS项目的子项目之一，用于检测服务器的状态。
在lvs体系中，Keepalived主要有如下3个功能：
1 管理LVS负载均衡软件
2 实现对LVS集群节点的健康检查功能
3 作为系统网络服务的高可用功能
即 Keepalived 实现了 heartbeat + ldirectord 的功能。
配置过程
实验环境需求：

物理机：172.25.3.250

server1：172.25.3.1 --VS

server2：172.25.3.2 --VS

server3：172.25.3.3 --RS

server4：172.25.3.4 --RS
1.实现负载均衡
在server1上面进行部署
为了避免后续安装软件出现问题，先将yum源配置具体化，如下所是

 
[rhel-source]
name=Red Hat Enterprise Linux $releasever - $basearch - Source
baseurl=http://172.25.3.250/rhel6.5
enabled=1
gpgcheck=0
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release
 
[LoadBalancer]
name=LoadBalancer
baseurl=http://172.25.3.250/rhel6.5/LoadBalancer
gpgcheck=0
 
[HighAvailability]
name=HighAvailability
baseurl=http://172.25.3.250/rhel6.5/HighAvailability
gpgcheck=0
 
[ResilientStorage]
name=ResilientStorage
baseurl=http://172.25.3.250/rhel6.5/ResilientStorage
gpgcheck=0
 
[ScalableFileSystem]
name=ScalableFileSystem
baseurl=http://172.25.3.250/rhel6.5/ScalableFileSystem
gpgcheck=0

[root@server1 ~]# yum install ipvsadm -y                  ##安装管理集群服务ipvsadm
[root@server1 ~]# ip addr add 172.25.3.100/24 dev eth0    ##临时添加ip（vip）
[root@server1 ~]# ipvsadm -A -t 172.25.3.100:80 -s rr   ## rr轮询模式
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.3.100:80 -r 172.25.3.3:80 -g
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.3.100:80 -r 172.25.3.4:80 -g  
                                  #vip添加RS地址，并设置为D模式 -r：RS地址，-g：DR模式
 
[root@server1 ~]# /etc/init.d/ipvsadm save                ##保存ipvsadm操作

在这里插入图片描述
server3–RS

[root@server3 ~]#  vim /var/www/html/index.html            #编写默认发布文件
[root@server3 ~]# ip addr add 172.25.3.100/32 dev eth0     ##Realserver同样添加虚拟ip地址，与调度器虚拟ip地址一致
[root@server3 ~]# yum install arptables_jf -y              ##安装arp防火墙 arp防火墙用来屏蔽数据包，拦截ip冲突，因为虚拟机与real server的地址一致，所以进入real server时需要把虚拟ip DROP掉，即拦截real server的虚拟ip
[root@server3 ~]# arptables -A IN -d 172.25.3.100 -j DROP  ##拒绝客户端访问realserver的虚拟ip，只要输入进来直接DROP掉
[root@server3 ~]# arptables -A OUT -s 172.25.3.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.3.3
                                                           ##由于tcp三次握手，出去时仍要以vip地址形式才会握手，而真正将数据传输给客户端的就是realserver，mangle参数就是这个功能
[root@server3 ~]# /etc/init.d/arptables_jf save

server4–RS

[root@server4 ~]#  vim /var/www/html/index.html            #编写默认发布文件
[root@server4 ~]# ip addr add 172.25.3.100/32 dev eth0     ##Realserver同样添加虚拟ip地址，与调度器虚拟ip地址一致
[root@server4 ~]# yum install arptables_jf -y              ##安装arp防火墙 arp防火墙用来屏蔽数据包，拦截ip冲突，因为虚拟机与real server的地址一致，所以进入real server时需要把虚拟ip DROP掉，即拦截real server的虚拟ip
[root@server4 ~]# arptables -A IN -d 172.25.3.100 -j DROP  ##拒绝客户端访问realserver的虚拟ip，只要输入进来直接DROP掉
[root@server4 ~]# arptables -A OUT -s 172.25.3.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.3.4
                                                           ##由于tcp三次握手，出去时仍要以vip地址形式才会握手，而真正将数据传输给客户端的就是realserver，mangle参数就是这个功能
[root@server4 ~]# /etc/init.d/arptables_jf save

客户端测试
在这里插入图片描述
可以看到在访问虚拟IP100的时候，两个real server依次轮询。当关掉一个real server时，可以看到，会出现访问失败的情况，所以需要有一个检测功能，能够及时勘察出来，避免不好的用户体验。
2.ldirectord实现lvs健康检查

[root@server1 ~]# yum install ldirectord-3.9.5-3.1.x86_64.rpm
##安装服务 [root@server1 ~]# rpm -qpl ldirectord-3.9.5-3.1.x86_64.rpm ##查找配置文件 [root@server1 ~]# cd /etc/ha.d/ [root@server1 ha.d]# cp /usr/share/doc/ldirectord-3.9.5/ldirectord.cf . [root@server1 ha.d]#
vim ldirectord.cf ##修改配置文件
virtual=172.25.3.100:80
real=172.25.3.3:80 gate
real=172.25.3.4:80 gate
fallback=127.0.0.1:80 gate ##server2、3服务down后，访问本机80端口
service=http
scheduler=rr ##调度模式：轮询
#persistent=600
#netmask=255.255.255.255
protocol=tcp
checktype=negotiate
checkport=80 ##端口
request=“index.html” ##文件 [root@server1 ha.d]# /etc/init.d/ldirectord start 开启服务

客户端测试：
server3 up
server4 up
在这里插入图片描述

server down，server4up在这里插入图片描述
3、keepalived部署实现heartbeat + ldirectord 的功能

[root@server1 ~]# /etc/init.d/ldirectord stop [root@server1 ~]#
chkconfig ldirectord off
##关闭ldirectord服务，否则会与keepalived冲突 lftp 172.25.3.250:/pub> get keepalived-1.4.3.tar.gz #获取keepalived安装包 [root@server1 ~]# tar
zxf keepalived-1.4.3.tar.gz [root@server1 ~]# cd keepalived-1.4.3 yum
install gcc [root@server1 keepalived-1.4.3]# ./configure
–prefix=/usr/local/keepalived --with-init=SYSV [root@server1 keepalived-1.4.3]# make [root@server1 keepalived-1.4.3]# make
install ##安装keepalived，可能需要安装依赖性服务 [root@server1 ~]# yum
install openssl-devel.x86_64 -y ##解决依赖性
[root@server1 ~]# cd /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/
[root@server1 init.d]# chmod +x keepalived
[root@server1 local]# ln -s /usr/local/keepalived/etc/keepalived/ /etc
[root@server1 local]# ln -s /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
[root@server1 local]# ln -s /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
[root@server1 local]# ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/
[root@server1 init.d]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
notification_email {
root@localhost
}
notification_email_from keepalived@localhost
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
vrrp_skip_check_adv_addr

#> vrrp_strict vrrp_garp_interval 0 vrrp_gna_interval 0 } vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 56
priority 100 ##数值要大于BACKUP的
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.129.100
} } virtual_server 172.25.3.100 80 {
delay_loop 3
lb_algo rr
lb_kind DR # persistence_timeout 50
protocol TCP

real_server 172.25.3.3 80 {
    weight 1
    TCP_CHECK {
        connect_timeout 3
        retry 3
        delay_before_retry 3
    }
}

real_server 172.25.3.4 80 {
    weight 1
    TCP_CHECK {
        connect_timeout 3
        retry 3
        delay_before_retry 3
    }
} }

开启服务并重新加载:keepalived

[root@server1 ~]# /etc/init.d/keepalived start [root@server1 ~]#
/etc/init.d/keepalived reload

将server1的配置文件复制给server2

[root@server1 ~]# scp -r /usr/local/keepalived/
[email protected]:/usr/local/ [root@server1 ~]# scp -r
/etc/keepalived/keepalived.conf [email protected]:/etc/keepalived/

对server2的进行backup部署

vim /etc/yum.repos.d/rhel-source.repo ##配置完整的yum源 yum install -y
ipvsadm ##安装服务 yum install openssh -y ln -s
/usr/local/keepalived/etc/keepalived/ /etc/ ln -s
/usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ ln -s
/usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/ ln -s
/usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/ cd
/usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d chmod +x keepalived vim
/etc/keepalived/keepalived.conf
##需修改内容 vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 12
priority 50 #必须小于master
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.0.100
} }
[root@server4 ~]# /etc/init.d/keepalived start [root@server4 ~]# /etc/init.d/keepalived reload [root@server2 ~]# /etc/init.d/httpd
start [root@server3 ~]# /etc/init.d/httpd start

客户端测试
当server1的keepalived关闭时，server为backup自动替补上来
在这里插入图片描述

隧道模式

在这里插入图片描述
隧道模式
做之前清楚原有规则ipvsadm -C

server1
1.modprobe ipip
2.ip addr del 172.25.3.100/32 dev eth0 #删除原来的etho里的vip
3. ip addr add 172.25.3.100/24 dev tunl0 #将vip加到隧道里
4.ip link set up tunl0
5.ipvsadm -A -t 172.25.3.100:80 -s rr
6. ipvsadm -a -t 172.25.3.100:80 -r 172.25.7.2 -i #-i隧道模式
7. ipvsadm -a -t 172.25.3.100:80 -r 172.25.7.3 -i
8.ipvsadm -ln

server2

  1. ip addr del 172.25.3.100/32 dev eth0
  2. modprobe ipip
  3. ip addr add 172.25.3.100/32 dev tunl0
  4. ip link set up tunl0
  5. sysctl -a|grep rp_filter #查看一下，将所有1变为0
  6. sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
  7. sysctl -w net.ipv4.conf.default.rp_filter=0
  8. sysctl -w net.ipv4.conf.eth0.rp_filter=0
  9. sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=0
  10. sysctl -a|grep rp_filter #检查一下
  11. sysctl -p
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    server3
  12. ip addr del 172.25.7.100/32 dev eth0
  13. modprobe ipip
  14. ip addr add 172.25.7.100/32 dev tunl0
  15. ip link set up tunl0
  16. sysctl -a|grep rp_filter #查看一下，将所有1变为0
  17. sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=0
  18. sysctl -w net.ipv4.conf.default.rp_filter=0
  19. sysctl -w net.ipv4.conf.eth0.rp_filter=0
  20. sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=0
  21. sysctl -a|grep rp_filter #检查一下
  22. sysctl -p

测试结果可以看到是两个服务轮回出结果

Lucky_Jone
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