负载均衡----LVS

快来打我* 2023-03-01 06:21 6阅读 0赞

# 负载均衡 #

***一、负载均衡由来***

**在业务初期，我们一般会先使用单台服务器对外提供服务。随着业务流量越来越大，单台服务器无论如何优化，无论采用多好的硬件，总会有性能天花板，当单服务器的性能无法满足业务需求时，就需要把多台服务器组成集群系统提高整体的处理性能。不过我们要使用统一的入口方式对外提供服务，所以需要一个 流量调度器 通过均衡的算法，将用户大量的请求均衡地分发到后端集群不同的服务器上。这就是我们后边要说的 负载均衡。**

**使用负载均衡带来的好处：**

*1.提高了系统的整体性能*  
*2.提高了系统的扩展性*  
*3.提高了系统的可用性*

## LVS的4种工作模式 ##

### 1.LVS DR模式 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70]

LVS服务器与后端真实服务器VIP地址要一致 且  他们要在同一个网段内
     
     
    客户端的数据请求会交给lvs服务器
    此时源IP是CIP ， 目标IP是VIP
    源MAC是CMAC   目标MAC 是VMAC
    
    
    
    lvs服务器在接收到请求后，便会选择RS作为后端服务器，并修改目标MAC地址
    此时源IP是CIP ， 目的IP是VIP
    此时源MAC是CMAC  ，目标MAC是RS IP地址的MAC(lvs服务器的VIP与RS的VIP一致)
                                       DMAC
    
    
    后端服务器将数据处理完后，会直接将结果发送给客户端
    此时源IP是VIP，目的IP是CIP

### 2.LVS NAT模式 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

用户请求数据到lvs服务器 ，
    此时源ip是CIP   目标ip是VIP
    
    
    LVS接收到数据后，判断请求的IP是自己网卡上的，就会通过算法选择RS作为后端服务器
    此时源IP是CIP，目标IP是后端服务器的RIP
    
    
    
    后端服务器处理完数据后，就会将数据传送给lvs服务器(所以RS的网关是lvs服务器的IP)
    此时源IP是RIP，目标IP是客户端CIP
    
    
    
    VIP服务器接收到后端服务器传来的数据，发现目标IP是CIP，就会将源IP修改为VIP，然后发送给客户端
    测试源IP是VIP ，目标IP是客户端CIP

### 3.LVS Tunnel模式 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

用户数据请求LVS服务器，
    此时源IP是CIP ， 目标IP是VIP
    
    
    LVS服务器接收到数据，判断是本机地址后，就会选择RS为后端服务器，并在报文一个前端和后端
    此时源IP是DIP(lvs服务器的IP) ，目标IP是RIP
    
    
    RS在解封装的时候，就会看见正确的源IP和目标IP，因为RS也是有VIP的，所以在处理完数据后，就会直接发送给客户端
    此时源IP是VIP ，目标IP是CIP

### 4.LVS fullnat模式 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

客户端将数据发送给LVS服务器
    此时源IP是CIP , 目标IP是VIP
    
    LVS服务器接收到数据后，选择后端RS作为后端服务器，并修改源IP和目标IP
    此时源IP是DIP ， 目标IP是RIP
    
    
    RS处理完数据交还给LVS服务器
    此时源IP是RIP ， 源IP是DIP
    
    
    LVS服务器再将数据发送回客户端，并修改源IP和目标IP
    此时源IP是VIP , 目标IP是CIP

## lvs DR模式配置 ##

1.安装软件
    [root@DR ~]# yum provices */bin/ipvsadm
    [root@DR ~]# yum -y install  ipvsadm
    
    
    
    
    2.添加vip地址
    [root@DR ~]# route add -host 192.168.30.170/32 dev lo
    [root@RS1 ~]# route add -host 192.168.30.170/32 dev lo
    [root@RS2 ~]# route add -host 192.168.30.170/32 dev lo
    
    
    
    
    3.在RS上修改网卡内核参数
    
    [root@RS1 ~]# vim /etc/sysctl.conf 
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
    net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
    [root@RS1 ~]#sysctl -p
    
    
    [root@RS2 ~]# vim /etc/sysctl.conf 
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
    net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
    [root@RS2 ~]#sysctl -p
    
    
    解释：
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore   = 1
    是否响应arp请求
                              1：
                                 请求报文从哪个接口进入的且请求的目标地址就是
                                 此接口配置的地址才予以响应，否则不响应
    
    net.ipv4.conf.all.arp_announce  =  2
    是否接收并记录别人的通告以及是否通告自己的mac地址给别人。
                              2：
                                 总是不通告与自己不在同一个网段的地址，
                                 比如不通告2.0网段的地址给1.0网段，不通告3.0网段的地址给1.0网段等，绝对不会通告
    
    
    
    4.给RS添加VIP地址
    [root@RS1 ~]# ip addr add 192.168.30.170 dev lo
    
    [root@RS2 ~]# ip addr add 192.168.30.170 dev lo
    
    
    
    
    
    在BD上操作
    
    5.查看arp
    [root@DR ~]# arp -a
    ? (192.168.30.232) at 00:0c:29:e2:be:9a [ether] on ens33
    ? (192.168.30.231) at 00:0c:29:c8:03:9e [ether] on ens33
    
    
    
    
    
    6.添加一台虚拟服务器     指定vip地址        使用wrr算法
    [root@DR ~]# ipvsadm -A -t 192.168.30.170:80 -s wrr
    
    
    
    
    7.添加一台真实的服务器    指定vip地址            后端服务器真实IP       更改模式 默认为DR
    [root@DR ~]# ipvsadm -a -t 192.168.30.170:80 -r 192.168.30.232:80 -g
    
    [root@DR ~]# ipvsadm -a -t 192.168.30.170:80 -r 192.168.30.231:80 -g
    
    
    
    
    8.保存
    [root@DR ~]# ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm
    
    
    
    9.查看
    [root@DR ~]# ipvsadm -Ln
    IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
    Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
      -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
    TCP  192.168.30.170:80 wrr
      -> 192.168.30.231:80            Route   1      0          0         
      -> 192.168.30.232:80            Route   1      0          0

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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3p5eTEzMDk4OA_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20230209/9b38dff00d394b2a901e0372dae9af37.png
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