實驗：LVS-NAT負載均衡怎麼搞？

目錄

• 一、負載均衡群集的原理
• • 1、叢集應用概述
  • 2、叢集分類
  • 3、負載均衡群集架構
  • 4、群集工作模式分析
• 二、LVS-NAT的部署
• • 1、LVS的負載排程算法
  • 2、使用ipvsadm工具
• 三、實驗

一、負載均衡群集的原理

1、叢集應用概述

随着站點對硬體性能，相應速度，服務穩定性，資料可靠性要求越來越高，單台伺服器力不從心。可以使用普通伺服器建構服務群集來解決此問題

• 群集的含義：

  又叫叢集、Cluster

  由多台主機構成，但對外隻表現一個整體

2、叢集分類

• 負載均衡群集：

  1，提高應用系統的響應能力、盡可能處理更多的通路請求，減少延遲為目标，獲得高并發，高負載（LB）的整體性能

  2，LB的負載配置設定依賴于主節點的分流算法

  

• 高可用群集：

  1，提高應用系統的可靠性，盡可能的減少中斷時間為目标，確定服務的連續性，達到高可用（HA）的哦容錯效果

  2，HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式

  

• 高性能運算群集：

  1，提高應用系統的CPU運算速度，擴充硬體資源和分析能力為目标，獲得相當于大型，超級計算機的高性能運算能力

  2，高性能依賴于“分布式運算”，“并行計算”，通過專用硬體和軟體将多個伺服器的CPU，記憶體等資源整合在一起，實作隻有大型，超級計算機才具備的計算能力

3、負載均衡群集架構

第一層：負載排程器

第二層：伺服器池

第三層：共享存儲

4、群集工作模式分析

• 負載均衡群集是目前企業用得最多的群集類型

• 群集的負載排程技術有三種工作模式

  1、位址轉換：

  簡稱：NAT模式，類似于防火牆的私有網絡結構，負載排程器作為所有伺服器節點的網關，即作為客戶機的通路入口，也是節點回應客戶機的通路出口。

  伺服器節點使用私有IP位址，與負載排程器位于同一個實體網絡，安全性要優于其他兩種方式

  2、IP隧道

  簡稱：TUN模式。采用開放式的網絡結構，負載排程器僅作為客戶機的通路入口，各節點通過各自的Internet連接配接直接回應客戶機，而不再經過排程器

  伺服器節點分散在網際網路中的不同位置，具有獨立的公網IP位址，通過專用ip隧道與負載排程器互相通信

  3、直接路由

  簡稱：DR模式。采用半開放式的網絡結構，與TUN模式的結構類似，但各節點并不是分散在各地，而是與排程器位于同一個實體網絡

  負載排程器與節點伺服器通過本地網絡連接配接，不需要建立專用的IP隧道

二、LVS-NAT的部署

1、LVS的負載排程算法

• 輪詢（round robin）：

  将收到的通路請求按照順序輪流配置設定給群集中的各節點（真實伺服器），均等的對待每一台伺服器，而不管伺服器實際的連接配接數和系統負載

• 權重輪詢

  根據排程器設定權重值來分發請求，權重值高的節點優先獲得任務，配置設定的請求數量越多

  保證性能強的伺服器承載更多通路流量

• 最少連接配接

  根據真實伺服器已建立的連接配接數進行配置設定，将收到的通路請求優先配置設定給連接配接數最少的節點

• 權重最少連接配接

  在伺服器節點性能差異較大時，可以為真實伺服器自動調整權重

  性能較高的節點将承受更大比例的活動連接配接負載

2、使用ipvsadm工具

• LVS群集建立與管理工具：

  建立虛拟伺服器

  添加，删除伺服器節點

  檢視群集及節點情況

  儲存負載配置設定政策

三、實驗

1、實驗環境

一台排程器，兩台節點、一台提供NFS的伺服器，一台Windows用戶端

2、實驗配置

安裝相關軟體

全部關閉防火牆和防護功能

負載排程器：加載ip_vs子產品，安裝ipvsadm工具
modprobe ip_vs     ##加載
cat /proc/net/ip_vs  ##檢視
yum -y install ipvsadm   ##安裝

節點1：安裝apache網頁服務
yum -y install httpd
節點2：安裝apache網頁服務
yum -y install httpd

NFS共享存儲伺服器：
yum -y install rpcbind
yum -y install nfs-utils
           

将幾台伺服器全部設定成僅主機模式，并且排程器配置雙網卡

修改ip位址

排程器伺服器

[[email protected] ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts
[[email protected] network-scripts]# vim ifcfg-ens33 
......
IPADDR=12.0.0.1
NETMASK=255.255.255.0
......
[[email protected] network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
[[email protected] network-scripts]# vim ifcfg-ens36
......
删除uid行
NAME=ens36
DEVICE=ens36
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.200.1
NETMASK=255.255.255.0
......
[[email protected] network-scripts]# systemctl restart network
           

節點1:192.168.200.20

節點2:192.168.200.30

NFS伺服器：192.168.200.40

NFS伺服器上添加共享檔案

[[email protected] ~]# vim /etc/exports
/opt/benet 192.168.200.0/24(rw,sync)
/opt/accp 192.168.200.0/24(rw,sync)
[[email protected] ~]# cd /opt
[[email protected] opt]# ls
rh
[[email protected] opt]# mkdir benet accp
[[email protected] opt]# chmod 777 accp/ benet/
[[email protected] opt]# ll
總用量 47696
drwxrwxrwx.  2 root root         6 8月  31 16:25 accp
drwxrwxrwx.  2 root root         6 8月  31 16:25 benet
[[email protected] opt]# systemctl start rpcbind
[[email protected] opt]# systemctl start nfs
[[email protected] opt]# exportfs -rv   ##釋出共享
exporting 192.168.200.0/24:/opt/accp
exporting 192.168.200.0/24:/opt/benet
           

兩台節點上檢視共享目錄及挂載

[[email protected] ~]# systemctl start rpcbind
[[email protected] ~]# showmount -e 192.168.200.40
Export list for 192.168.200.40:
/opt/accp  192.168.200.0/24
/opt/benet 192.168.200.0/24
[[email protected] ~]# vim /etc/fstab
192.168.200.40:/opt/accp        /var/www/html   nfs     defaults        0 0
[[email protected] ~]# mount -a
[[email protected] ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>this is benet</h1>
[[email protected] ~]# systemctl start httpd
           

排程器上寫個執行腳本

[[email protected] ~]# vim nat.sh
#!/bin/bash
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.200.20:80 -m
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.200.30:80 -m
ipvsadm
[[email protected] ~]# chmod 777 nat.sh 
[[email protected] ~]# ./nat.sh
           

打開一個用戶端通路網頁測試

然後換個位址通路