LVS负载均衡群集——DR模式

2021-10-15 03:42:00

群集（或集群）的称呼来自于英文单词“Cluster”，表示一群、一串的意思，用在服务器领域则表示大量服务器的集合体，以区分单个服务器。本篇博客将介绍企业中常用的一种群集技术——LVS（Linux Virtual Server,Linux虚拟服务器）

上一篇博客已经对集群的结构、工作模式等进行了介绍，还配置了LVS——NAT模式，这里就直接配置LVS——DR了

案例：构建直接路由模式负载均衡集群（LVS——DR）

为了进一步提高公司的负载能力，公司决定扩展现有的网站平台，经过多方面考虑，管理员准备采用LVS群集的DR模式，如下图所示：

需求描述：

1. 使用一台LVS调度器，四台节点服务器，均配置双网卡

（1）第一块网卡eth0连接至Internet，位于172.16.16.0/24网段

（2）第二块网卡eth1连接至存储内网，位于192.168.7.0/24网段

2. 共享存储器有一台Linux服务器承担，将目录/var/www/html发布为NFS可读写共享

3. 群集地址（VIP）为172.16.16.172，通过此地址访问公司的Web站点

实验步骤如下：

1. 配置LVS负载调度器

[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-eth0 ifcfg-eth0:0

[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-eth0:0       //配置虚拟IP地址（VIP）
DEVICE=eth0:0

ONBOOT=yes
IPADDR=172.16.16.172
NETMASK=255.255.255.0
 
[root@localhost network-scripts]# ifup eth0:0            //启动网卡

[root@localhost network-scripts]# ifconfig               //查看IP地址
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:1C:B4:FB  

          inet addr:172.16.16.173  Bcast:172.16.16.255  Mask:255.255.255.0
 
eth0:0    Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:1C:B4:FB  

          inet addr:172.16.16.172  Bcast:172.16.16.255  Mask:255.255.255.0          
 
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:1C:B4:05  

          inet addr:192.168.7.173  Bcast:192.168.7.255  Mask:255.255.255.0
 
[root@localhost network-scripts]# cd ~
 
# 由于LVS负载调度器和各节点需要共用VIP地址，应该关闭Linux内核的重定向参数响应

[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf          //调整/proc响应参数

net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0              //关闭Linux内核的重定向参数响应 
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.eth0.send_redirects = 0
 
[root@localhost ~]# sysctl -p             //立即生效

[root@localhost ~]# iptables -I FORWARD -p tcp  -j ACCEPT     //设置防火墙策略
 
[root@localhost ~]# modprobe ip_vs

[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm

[root@localhost ~]# service ipvsadm stop      //清除原有策略

[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 172.16.16.172:80 -s rr

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.177 -g -w 1

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.178 -g -w 1

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.179 -g -w 1

[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.180 -g -w 1

[root@localhost ~]# service ipvsadm save

ipvsadm: Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm:      [确定]

[root@localhost ~]# chkconfig ipvsadm on

[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/ipvsadm
-A -t 172.16.16.172:80 -s rr
-a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.177:80 -g -w 1
-a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.178:80 -g -w 1
-a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.179:80 -g -w 1
-a -t 172.16.16.172:80 -r 172.16.16.180:80 -g -w 1

2. 配置NFS共享存储服务

[root@localhost ~]# ifconfig                   //配置IP地址
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:0D:16:6A  

          inet addr:192.168.7.250  Bcast:192.168.7.255  Mask:255.255.255.0

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp -j ACCEPT        //设置防火墙策略

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p udp -j ACCEPT                    

[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind                    

[root@localhost ~]# chkconfig nfs on        

[root@localhost ~]# chkconfig rpcbind on          

[root@localhost ~]# mkdir /opt/wwwroot      //设置共享目录

[root@localhost ~]# echo welcome to beijing!!! > /opt/wwwroot/index.html

[root@localhost ~]# cat /opt/wwwroot/index.html     //创建测试网页
welcome to beijing!!!

[root@localhost ~]# vim /etc/exports        //将目录共享给192.168.7.0/24使用   

/opt/wwwroot 192.168.7.0/24(rw,sync,no_root_squash)          
# rw表示允许读写（ro为只读）          
# sync表示同步写入          
# no_root_squash当客户机以root身份访问时赋予本地root权限（默认是root_squash，将作为nfsnobody用户降权对待）

[root@localhost ~]# service rpcbind start

[root@localhost ~]# service nfs start

[root@localhost ~]# showmount -e 127.0.0.1       //查看本机发布的NFS共享目录

Export list for 127.0.0.1:

/opt/wwwroot 192.168.7.0/24

3. 配置Web节点服务器

使用DR模式时，节点服务器也需要配置VIP地址，并调整内核的ARP响应参数以阻止更新VIP的MAC地址，避免发生冲突。其他的配置和NAT模式差不多

[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0

[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0        //配置虚拟IP地址（VIP）
DEVICE=lo:0
IPADDR=172.16.16.172

NETMASK=255.255.255.255               //子网掩码必须全为1

ONBOOT=yes
 
[root@localhost network-scripts]# ifconfig           //查看IP地址
eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:8A:0D:26  

          inet addr:172.16.16.177  Bcast:172.16.16.255  Mask:255.255.255.0
 
eth1      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:8A:0D:30  

          inet addr:192.168.7.177  Bcast:192.168.7.255  Mask:255.255.255.0
 
lo:0      Link encap:Local Loopback  

          inet addr:172.16.16.172  Mask:255.255.255.255
 
[root@localhost network-scripts]# cd ~

[root@localhost ~]# vim /etc/rc.local          //添加VIP为本地访问路由

/sbin/route add -host 172.16.16.172 dev lo:0

[root@localhost ~]# route add -host 172.16.16.172 dev lo:0    
 
[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf      //调整内核的ARP响应参数

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1          //阻止更新VIP的MAC地址，避免发生冲突
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
 
[root@localhost ~]# sysctl -p       //立即生效

[root@localhost ~]# iptables -I INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT   //配置防火墙策略     

[root@localhost ~]# yum -y install httpd nfs-utils rpcbind

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.7.250     //查看NFS服务器共享了哪些目录

Export list for 192.168.7.250:

/opt/wwwroot 192.168.7.0/24

[root@localhost ~]# mount 192.168.7.250:/opt/wwwroot /var/www/html    //将共享目录挂载到本地目录

[root@localhost ~]# tail -1 /etc/mtab 

192.168.7.250:/opt/wwwroot /var/www/html nfs rw,vers=4,addr=192.168.7.250,clientaddr=192.168.7.177 0 0

[root@localhost ~]# cat /var/www/html/index.html     //验证测试网页是否共享
welcome to beijing!!!

[root@localhost ~]# vim /etc/fstab          //设置开机自动挂载

192.168.7.250:/opt/wwwroot   /var/www/html     nfs     defaults,_netdev   0 0

[root@localhost ~]# chkconfig nfs on        

[root@localhost ~]# chkconfig rpcbind on  

[root@localhost ~]# chkconfig httpd on

[root@localhost ~]# service rpcbind start

[root@localhost ~]# service nfs start

[root@localhost ~]# service httpd start

4. 测试LVS群集

安排多台测试机，从Internet中直接访问VIP地址http://172.16.16.172/，将能看到有真实Web服务器提供的网页内容。

通过LVS负载均衡调度器，可查看当前的负载分配情况，由于使用轮询算法，各节点所获得的连接负载大致相当。

在LVS负载均衡调度器中执行以下命令：

[root@localhost ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.16.16.172:80 rr

  -> 172.16.16.177:80             Route   1      2          9         

  -> 172.16.16.178:80             Route   1      3          8         

  -> 172.16.16.179:80             Route   1      2          9         

  -> 172.16.16.180:80             Route   1      4          7

可看到各节点服务器的连接负载大致相当，从而实现了负载均衡

本文转自杨书凡 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/yangshufan/2065686，如需转载请自行联系原作者

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