实验：LVS-NAT负载均衡怎么搞？

目录

• 一、负载均衡群集的原理
• • 1、集群应用概述
  • 2、集群分类
  • 3、负载均衡群集架构
  • 4、群集工作模式分析
• 二、LVS-NAT的部署
• • 1、LVS的负载调度算法
  • 2、使用ipvsadm工具
• 三、实验

一、负载均衡群集的原理

1、集群应用概述

随着站点对硬件性能，相应速度，服务稳定性，数据可靠性要求越来越高，单台服务器力不从心。可以使用普通服务器构建服务群集来解决此问题

• 群集的含义：

  又叫集群、Cluster

  由多台主机构成，但对外只表现一个整体

2、集群分类

• 负载均衡群集：

  1，提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求，减少延迟为目标，获得高并发，高负载（LB）的整体性能

  2，LB的负载分配依赖于主节点的分流算法

  

• 高可用群集：

  1，提高应用系统的可靠性，尽可能的减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）的哦容错效果

  2，HA的工作方式包括双工和主从两种模式

  

• 高性能运算群集：

  1，提高应用系统的CPU运算速度，扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于大型，超级计算机的高性能运算能力

  2，高性能依赖于“分布式运算”，“并行计算”，通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU，内存等资源整合在一起，实现只有大型，超级计算机才具备的计算能力

3、负载均衡群集架构

第一层：负载调度器

第二层：服务器池

第三层：共享存储

4、群集工作模式分析

• 负载均衡群集是目前企业用得最多的群集类型

• 群集的负载调度技术有三种工作模式

  1、地址转换：

  简称：NAT模式，类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是节点回应客户机的访问出口。

  服务器节点使用私有IP地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式

  2、IP隧道

  简称：TUN模式。采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不再经过调度器

  服务器节点分散在互联网中的不同位置，具有独立的公网IP地址，通过专用ip隧道与负载调度器相互通信

  3、直接路由

  简称：DR模式。采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络

  负载调度器与节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

二、LVS-NAT的部署

1、LVS的负载调度算法

• 轮询（round robin）：

  将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点（真实服务器），均等的对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载

• 加权轮询

  根据调度器设置权重值来分发请求，权重值高的节点优先获得任务，分配的请求数量越多

  保证性能强的服务器承载更多访问流量

• 最少连接

  根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点

• 加权最少连接

  在服务器节点性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重

  性能较高的节点将承受更大比例的活动连接负载

2、使用ipvsadm工具

• LVS群集创建与管理工具：

  创建虚拟服务器

  添加，删除服务器节点

  查看群集及节点情况

  保存负载分配策略

三、实验

1、实验环境

一台调度器，两台节点、一台提供NFS的服务器，一台Windows客户端

2、实验配置

安装相关软件

全部关闭防火墙和防护功能

负载调度器：加载ip_vs模块，安装ipvsadm工具
modprobe ip_vs     ##加载
cat /proc/net/ip_vs  ##查看
yum -y install ipvsadm   ##安装

节点1：安装apache网页服务
yum -y install httpd
节点2：安装apache网页服务
yum -y install httpd

NFS共享存储服务器：
yum -y install rpcbind
yum -y install nfs-utils
           

将几台服务器全部设置成仅主机模式，并且调度器配置双网卡

修改ip地址

调度器服务器

[[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
           

节点1:192.168.200.20

节点2:192.168.200.30

NFS服务器：192.168.200.40

NFS服务器上添加共享文件

[[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
总用量 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   ##发布共享
exporting 192.168.200.0/24:/opt/accp
exporting 192.168.200.0/24:/opt/benet
           

两台节点上查看共享目录及挂载

[[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
           

调度器上写个执行脚本

[[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
           

打开一个客户端访问网页测试

然后换个地址访问