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lvs负载均衡实践之lvs-nat

2017-11-27 1217
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本文涉及的产品
网络型负载均衡 NLB，每月750个小时 15LCU
公网NAT网关，每月750个小时 15CU
传统型负载均衡 CLB，每月750个小时 15LCU
简介：

一、前言

 本次所有的实验均在虚拟机的环境中进行，实验的目的是搭建lvs-nat模式的负载均衡集群。本文不涉及lvs原理，只模拟了lvs-nat模式的负载均衡集群。

 原理请参考：

    http://www.linuxvirtualserver.org/zh/index

    《LVS手册_可伸缩网络服务的设计与实现_1.0》

二、拓扑图

wKioL1lPW8aCW7PUAAEPlWRP_dI431.jpg

工具:ipvsadm

    环境准备：

    客户端：192.168.91.128

    负载均衡服务器：VIP：192.168.91.3 DIP：10.0.0.254

    真实服务器RS1：IP:10.0.0.111 gw:10.0.0.254

    真实服务器RS2：IP:10.0.0.5 gw:10.0.0.254

三、实验操作

 1.客户端操作   

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[root@localhost ~] # ip a l | grep "ens33"       #查看ip
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     inet 192.168.91.128 /24  brd 192.168.91.255 scope global dynamic ens33

 2.RS1服务端操作

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[root@rs1 ~] #  ip a l | grep "ens33"         #查看ip
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     inet 10.0.0.111 /24  brd 10.0.0.255 scope global ens33
[root@rs1 ~] # setenforce 0                #关闭selinux
[root@rs1 ~] # iptables -F                 #为了实验方便，清空防火墙规则
yum  install  httpd                      #安装httpd
[root@rs1 ~] # cat /var/www/html/index.html        #查看测试web内容
<h1>web server RS1< /h1 >
[root@rs1 ~] # systemctl start httpd           #启动httpd
[root@rs1 ~] # ss -tln | grep 80
LISTEN     0      128         :::80                      :::*

 3.RS2服务端操作

  操作大抵和上面一致

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[root@rs2 ~] # ip a l | grep "ens33"
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     inet 10.0.0.5 /24  brd 10.0.0.255 scope global ens33
[root@rs2 ~] # setenforce 0
[root@rs2 ~] # iptables -F    
yum  install  httpd
[root@rs2 ~] # cat /var/www/html/index.html 
<h1>web server RS2< /h1 >
[root@rs2 ~] # systemctl start httpd
[root@rs2 ~] # ss -tln | grep 80
LISTEN     0      128         :::80                      :::*

 4.负载均衡服务端操作

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[root@localhost ~] # ip a l | egrep "ens33|ens37"   #查看ip
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     inet 192.168.91.3 /24  brd 192.168.91.255 scope global dynamic ens33
3: ens37: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
     inet 10.0.0.254 /8  brd 10.255.255.255 scope global ens37
yum  install  ipvsadm                     #安装lvs管理工具ipvsadm
[root@localhost ~] # rpm -ql ipvsadm           #查看ipvsadm程序环境
/etc/sysconfig/ipvsadm-config                 #配置文件
/usr/lib/systemd/system/ipvsadm .service    
/usr/sbin/ipvsadm                       #核心工具
/usr/sbin/ipvsadm-restore                   #读入配置文件
/usr/sbin/ipvsadm-save                     #保存ipvsadm规则
/usr/share/doc/ipvsadm-1 .27
/usr/share/doc/ipvsadm-1 .27 /README
/usr/share/man/man8/ipvsadm-restore .8.gz
/usr/share/man/man8/ipvsadm-save .8.gz
/usr/share/man/man8/ipvsadm .8.gz
[root@localhost ~] # systemctl enable ipvsadm       #设置开机自启动
[root@localhost ~] # systemctl start ipvsadm       #启动服务
echo  1 >  /proc/sys/net/ipv4/ip_forward           #开启核心转发
[root@localhost ~] # cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward    
1
setenforce 0                          #关闭selinux                           
iptabels -F                          #为了实验方便，清空防火墙规则
ipvsadm -A -t 192.168.91.3:80 -s rr            #设置lvs调度器的算法为轮询 
ipvsadm -a -t 192.168.91.3:80 -r 10.0.0.111:80 -m     #添加RS1服务器，-m选项即指定nat模式
ipvsadm -a -t 192.168.91.3:80 -r 10.0.0.0.5:80 -m     #添加RS2服务器
ipvsadm-save

 5.客户端测试

 根据脚本的结果分析可知，客户端轮询访问两个真实服务器(RS1、RS2),由此证明成功地实现了轮询调度算法的负载均衡模式。

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[root@localhost ~] # for i in {1..10};do curl http://192.168.91.3;done
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >

 6.修改调度算法为wrr(加权轮询)

  负载均衡服务器端操作

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[root@localhost ~] # ipvsadm -E -t 192.168.91.3:80 -s wrr               #修改调度算法为wrr
[root@localhost ~] # ipvsadm -e -t 192.168.91.3:80 -r 10.0.0.111:80 -m -w 2    #修改RS1的权重为2
[root@localhost ~] # ipvsadm -Ln                             #查看规则
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.91.3:80 wrr
   -> 10.0.0.5:80                  Masq    1      0          11        
   -> 10.0.0.111:80                Masq    2      0          14

  客户端操作

   根据脚本的结果分析可知，客户端先访问一次RS2，接着再访问两次RS1，如此循环访问。由此证明成功地实现了加权轮询调度算法的负载均衡模式。

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测试
[root@localhost ~] # for i in {1..10};do curl 192.168.91.3;done
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS1< /h1 >
<h1>web server RS2< /h1 >

四、实验需要注意的问题

  1.根据真实环境，VIP为公网地址，RIP应该为私有地址，这样的目的是将服务器隐藏起来。所以在虚拟机实验时最好将VIP设置为桥接的模式，RID设置为仅主机模式。

  2.RID的网关必须指向负载均衡器的DIP，并且RID与DIP在同一网段内。

  3.负载均衡器一定要开启核心转发功能

  4.设置好相应的防火墙规则（或者直接关闭），并且关闭selinux。



本文转自 PowerMichael 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/huwho/1941684，如需转载请自行联系原作者

文章标签：
NAT网关
负载均衡
算法
负载均衡
调度
网络安全
网络协议
关键词：
LVS负载均衡
负载均衡实践
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