Linux负载均衡软件LVS之三（配置篇）

傷城~ 2022-09-12 10:57 144阅读 0赞

LVS集群有DR、TUN、NAT三种配置模式，可以对www服务、FTP服务、MAIL服务等做负载均衡，下面通过搭建www服务的负载均衡实例，讲述基于DR模式的LVS集群配置。

**一、 Director Server的配置**  
在Director Server上配置LVS负载均衡集群，有两种方法：  
Ø 通过ipvsadm命令行进行配置  
Ø 通过Redhat提供的工具piranha来配置LVS

***1、通过ipvsadm命令行方式配置LVS***

安装IPVS后，就可以配置LVS集群了，首先在Director Server上绑定一个虚拟IP（也叫VIP），此IP用于对外提供服务，执行如下命令：  
\[root@localhost ~\]\#ifconfig eth0:0 192.168.60.200 broadcast 192.168.60.200 \\  
>netmask 255.255.255.255 up  
此处在eth0设备上绑定了一个虚拟设备eth0:0，同时设置了一个虚拟IP是192.168.60.200，也就是上面我们规划的IP地址，然后指定广播地址也为192.168.60.200，需要特别注意的是，这里的子网掩码为255.255.255.255。  
然后给设备eth0:0指定一条路由，执行如下指令：  
\[root@localhost ~\]\#route add -host 192.168.60.200 dev eth0:0  
接着启用系统的包转发功能，从而使系统充当路由器，执行如下指令：  
\[root@localhost ~\]\#echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
指令中，参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发。其实在DR模式中，开启系统的包转发功能不是必须的，而在NAT模式下此操作是必须的。  
然后开始配置ipvs，执行如下操作：  
\[root@localhost ~\]\#ipvsadm -C  
\[root@localhost ~\]\#ipvsadm -A -t 192.168.60.200:80 -s rr -p 600  
\[root@localhost ~\]\#ipvsadm -a -t 192.168.60.200:80 -r 192.168.60.132:80 -g  
\[root@localhost ~\]\#ipvsadm -a -t 192.168.60.200:80 -r 192.168.60.144:80 -g  
上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，第二行是添加一条新的虚拟IP记录。这个新的IP是192.168.60.200，同时指定持 续服务时间为600秒。第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS 的工作模式为直接路由模式。  
最后，启动LVS服务，执行如下操作：  
\[root@localhost ~\]\#ipvsadm  
这样，LVS在Director Server上的配置就完成了。  
为了管理和配置的方便，可以将上面的操作写出一个脚本文件，脚本内容如下：  
\#!/bin/bash  
VIP=192.168.60.200  
RIP1=192.168.60.132  
RIP2=192.168.60.144  
GW=192.168.60.1  
\# set the Virtual IP Address  
/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up  
/sbin/route add -host $VIP dev eth0:0  
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
\#Clear IPVS table  
/sbin/ipvsadm -C  
\#set LVS  
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr -p 600  
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g  
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g  
\#Run LVS  
/sbin/ipvsadm  
\#end  
也可以写成可启动与停止的服务脚本，脚本内容如下：  
\#!/bin/sh  
\# description: Start LVS of Director server  
VIP=192.168.60.200  
RIP1=192.168.60.132  
RIP2=192.168.60.144  
./etc/rc.d/init.d/functions  
case "$1" in  
start)  
echo " start LVS of DirectorServer"  
\# set the Virtual IP Address and sysctl parameter  
/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up  
echo "1">/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
\#Clear IPVS table  
/sbin/ipvsadm -C  
\#set LVS  
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr -p 600  
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g  
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g  
\#Run LVS  
/sbin/ipvsadm  
;;  
stop)  
echo "close LVSDirectorserver"  
echo "0">/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
/sbin/ipvsadm -C  
/sbin/ifconfig eth0:0 down  
;;  
\*)  
echo "Usage: $0\{start|stop\}"  
exit 1  
esac  
将此脚本命名为lvsDR文件，然后把文件放到/etc/init.d下，执行：  
\[root@localhost ~\]\#chomd 755 /etc/init.d/lvsDR  
最后可以通过下面命令启动或停止LVS服务：  
service lvsDR \{start|stop\}  
到此为止，命令行方式配置Director Server完毕。

***2、通过Redhat提供的工具piranha来配置LVS***

Piranha是REDHAT提供的一个基于Web的LVS配置软件，可以省去手工配置LVS的繁琐工作，同时，也可单独 提供cluster功能，例如，可以通过Piranha激活Director Server的后备主机，也就是配置Director Server的双机热备功能。  
Piranha工具的安装非常简单，下载Piranha的rpm包，进行安装即可：  
\[root@localhost ~\]\#rpm –ivh piranha-0.8.2-1.i386.rpm  
Piranha安装完毕后,会产生/etc/sysconfig/ha/lvs.cf文件，默认此文件是空的，可以通过Piranha提供的web界面配置此文件，也可以直接手动编辑此文件，编辑好的lvs.cf文件内容类似如下，注意，“\#”号后面的内容为注释。  
\[root@localhost ~\]\# more /etc/sysconfig/ha/lvs.cf  
serial\_no =18 \#序号。  
primary = 192.168.60.56 \#指定主DirectorServer的真实IP地址，是相对与有备用的Director Server而言的，也就是给Director Server做HA Cluster。  
service =lvs \#指定双机的服务名。  
backup\_active = 0 \#是否激活备用Director Server。“0”表示不激活，“1”表示激活。  
backup =0.0.0.0 \#这里指定备用Director Server的真实IP地址，如果没有备用Director Server，可以用“0.0.0.0”代替。  
heartbeat = 0 \#是否开启心跳，1表示开启，0表示不开启。  
heartbeat\_port = 539 \#指定心跳的UDP通信端口。  
keepalive =5 \#心跳间隔时间，单位是秒。  
deadtime =10 \#如果主Director Server在deadtime(秒)后没有响应，那么备份Director  
Server就会接管主Director Server的服务。  
network =direct \#指定LVS的工作模式，direct表示DR模式，nat表示NAT模式，tunnel表示TUNL模式。  
debug\_level = NONE \#定义debug调试信息级别。  
virtual [www.gaojf.com][]\{ \#指定虚拟服务的名称。  
active = 1 \#是否激活此服务。  
address = 192.168.60.200 eth0:0 \#虚拟服务绑定的虚拟IP以及网络设备名。  
port =80 \#虚拟服务的端口。  
send = "GET / HTTP/1.0\\r\\n\\r\\n" \#给realserver发送的验证字符串。  
expect ="HTTP" \#服务器正常运行时应该返回的文本应答信息，用来判断real server是否工作正常。  
use\_regex =0 \# expect选项中是否使用正则表达式，0表示不使用，1表示使用。  
load\_monitor = none \#LVS中的Director Server能够使用 rup 或 ruptime 来监视各个real server的负载状态。该选项有3个可选值，rup、ruptime和none，如果选择rup，每个realserver就必须运行rstatd服务。如果选择了ruptime，每个real server就必须运行 rwhod 服务。  
scheduler =rr \#指定LVS的调度算法。  
protocol =tcp \#虚拟服务使用的协议类型。  
timeout =6 \#real server失效后从lvs路由列表中移除失效realserver所必须经过的时间，以秒为单位。  
reentry =15 \#某个real server被移除后，重新加入lvs路由列表中所必须经过的时间，以秒为单位。  
quiesce\_server = 0 \#如果此选项为1.那么当某个新的节点加入集群时，最少连接数会被重设  
为零，因此LVS会发送大量请求到此服务节点，造成新的节点服务阻塞，  
建议设置为0。  
server RS1\{ \#指定real server服务名。  
address = 192.168.60.132 \#指定realserver的IP地址。  
active =1 \#是否激活此real server服务。  
weight =1 \#指定此real server的权值，是个整数值，权值是相对于所有real server节点而言的，权值高的real server处理负载的性能相对较强。  
\}  
server RS2 \{  
address = 192.168.60.144  
active = 1  
weight = 1  
\}  
\}  
编辑完成,然后启动pulse服务,即启动lvs服务  
\[root@localhost ~\]\#service pulse start  
同理，此种方式下也要启用系统的包转发功能：  
\[root@localhost ~\]\#echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip\_forward  
到此为止，Piranha工具方式配置DirectorServer完毕。

**二、Real server 的配置**

在lvs的DR和TUn模式下，用户的访问请求到达真实服务器后，是直接返回给用户的，而不再经过前端的DirectorServer，因此，就需要在每个Real server节点上增加虚拟的VIP地址，这样数据才能直接返回给用户，增加VIP地址的操作可以通过创建脚本的方式来实现，创建文件/etc /init.d/lvsrs，脚本内容如下：  
\#!/bin/bash  
VIP=192.168.60.200  
/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up  
/sbin/route add -host $VIP dev lo:0  
echo “1″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_ignore  
echo “2″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_announce  
echo “1″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_ignore  
echo “2″ >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_announce  
sysctl -p  
\#end  
此操作是在回环设备上绑定了一个虚拟IP地址，并设定其子网掩码为255.255.255.255，与Director Server上的虚拟IP保持互通，然后禁止了本机的ARP请求。

上面脚本也可以写成可启动与停止的服务脚本，内容如下：  
\[root@localhost ~\]\#more /etc/init.d/lvsrs  
\#!/bin/bash  
\#description : Start Real Server  
VIP=192.168.60.200  
./etc/rc.d/init.d/functions  
case "$1" in  
start)  
echo " Start LVS of Real Server"  
/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up  
echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_ignore  
echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_announce  
echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_ignore  
echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_announce  
;;  
stop)  
/sbin/ifconfig lo:0 down  
echo "close LVS Directorserver"  
echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_ignore  
echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp\_announce  
echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_ignore  
echo "0">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp\_announce  
;;  
\*)  
echo "Usage: $0\{start|stop\}"  
exit 1  
esac  
然后，修改lvsrs有可执行权限：  
\[root@localhost ~\]\#chomd 755 /etc/init.d/lvsrs  
最后，可以通过下面命令启动或关闭lvsrs  
service lvsrs \{start|stop\}  
由于虚拟ip，也就是上面的VIP地址，是Director Server和所有的Real server共享的，如果有ARP请求VIP地址时，DirectorServer与所有Real server都做应答的话，就出现问题了，因此，需要禁止Real server响应ARP请求。而lvsrs脚本的作用就是使Real Server不响应arp请求。  
对于2.4以下低版本，在Real Server上要安装ARP hidden内核补丁,幸运的是，在2.6内核中通过调整内核参数即可忽略ARP广播回应。

**三、在Director上配置冗余策略 Ldirectord**

Ldirectord的作用是监测Real Server，当Real Server失效时，把它从虚拟服务器列表中删除，恢复时重新添加到列表，在前面文章介绍heartbeat时默认已经安装了Ldirectord，因 此。这里只需进行配置即可。Ldirectord的配置文件是/etc/ha.d/ldirectord.cf。  
下面是需要配置的选项，注意，“\#”号后面的内容为注释：  
\# Global Directives  
checktimeout=20 \#判定real server出错的时间间隔。  
checkinterval=10 \#指定ldirectord在两次检查之间的间隔时间。  
fallback=127.0.0.1:80 \#当所有的realserver节点不能工作时，web服务重定向的地址。  
autoreload=yes \#是否自动重载配置文件，选yes时，配置文件发生变化，自动载入配置信息。  
logfile="/var/log/ldirectord.log" \#设定ldirectord日志输出文件路径。  
quiescent=no \#当选择no时，如果一个节点在checktimeout设置的时间周期内没有响应，ldirectord将会从LVS的路由表中直接移除real server，此时，将中断现有的客户端连接，并使LVS丢掉所有的连接跟踪记录和持续连接模板，如果选择为yes，当某个real server失效时，ldirectord将失效节点的权值设置为0，新的连接将不能到达，但是并不从LVS路由表中清除此节点，同时，连接跟踪记录和程 序连接模板仍然保留在Director上。  
注意：以上几行为ldirectord.cf文件的“全局”设置，它们可以应用到下面多个虚拟主机，下面是每个虚拟主机的配置。  
\# Sample for an http virtual service  
virtual=192.168.60.200:80 \#指定虚拟的IP地址和端口号，注意，在virtual行后面的行必  
须缩进4个空格或以一个tab字符进行标记。  
real=192.168.60.132:80 gate \#指定Real Server服务器地址和端口，同时设定LVS工作模式，  
用gate表示DR模式，ipip表示TUNL模式，masq表示NAT模式。  
real=192.168.60.144:80 gate  
fallback=127.0.0.1:80 gate  
service=http \#指定服务的类型，这里是对http服务做负载均衡。  
request="index.html" \#ldirectord将根据指定的Real Server地址，结合该选项给出  
的请求路径，发送访问请求，检查Real Server上的服务是否正  
常运行，确保这里给出的页面地址是可访问的，不然ldirectord  
会误认为此节点已经失效，发生错误监控现象。  
receive="TestPage" \#指定请求和应答字串。  
scheduler=rr \#指定调度算法，这里是rr（轮叫）算法。  
protocol=tcp \#指定协议的类型，LVS支持TCP和UDP协议。  
checktype=negotiate \#指定Ldirectord的检测类型，默认为negotiate。  
checkport=80 \#指定监控的端口号。  
virtualhost=www.gaojf.com \#虚拟服务器的名称，随便指定。  
配置完毕，就可以执行如下命令启动或关闭ldirectord服务  
/etc/init.d/ldirectord \{start|stop\}  
Ldirectord的核心作用是监控Real Server节点状态，同时，它还能调用ipvsadm自动创建LVS路由表，这点从ldirectord.cf中可以看出，  
这里需要说明的是，ldirectord和Piranha都具有监控Real Server的功能，如果要通过ldirectord监控节点状态，只需启动ldirectord服务，整个集群系统就可以运行起来，而无需执行上面我们 配置的LVS脚本，因为ldirectord会自动调用ipvsadm创建LVS路由表，而我们上面讲述的利用ipvsadm命令行方式配置LVS，是为 了让读者能更深入的了解ipvsadm的实现细节和实现机制。  
如果是通过Piranha工具配置LVS，就无需使用ldirectord，Piranha工具对应的系统进程是pluse，此进程也会自动调用ipvsadm创建LVS路由表，同时会利用自身的nanny守护进程监控real server的状态！

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