LVS+Keepalive 比较详细的安装配置文档

LVS说明:

目前有三种IP负载均衡技术(VS/NAT、VS/TUN和VS/DR,八种调度算法(rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh)。

在 调度器的实现技术中,IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换(Network Address Translation)将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器,我们称之为VS/NAT技术(Virtual Server via Network Address Translation),大多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使用此方法,如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和 Alteon的ACEDirector。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上,我们提出通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN (Virtual Server via IP Tunneling),和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR(Virtual Server via Direct Routing),它们可以极大地提高系统的伸缩性。所以,IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术,它们的大致原理如下(我们将在其他章节对其工作原 理进行详细描述)

Virtual Server via Network Address Translation(VS/NAT)

通过网络地址转换,调度器重写请求报文的目标地址,根据预设的调度算法,将请求分派给后端的真实服务器;真实服务器的响应报文通过调度器时,报文的源地址被重写,再返回给客户,完成整个负载调度过程。

Virtual Server via IP Tunneling(VS/TUN)

采用NAT技术时,由于请求和响应报文都必须经过调 度器地址重写,当客户请求越来越多时,调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题,调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实服务器,而真实服务器将响 应直接返回给客户,所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多,采用 VS/TUN技术后,集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。

Virtual Server via Direct Routing(VS/DR)

VS/DR通过改写请求报文的MAC地址,将请求 发送到真实服务器,而真实服务器将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样,VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开 销,对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求,但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。

针对不同的网络服务需求和服务器配置,IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法:使用比较多的是以下四种:

轮叫(Round Robin)

调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

加权轮叫(Weighted Round Robin)

调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。

最少链接(Least Connections)

调度器通过"最少连接"调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。

加权最少链接(Weighted Least Connections)

在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。

1、拓扑描述:(一定要理解这个拓扑关系) 负载服务器master真实IP 192.168.1.252 负载服务器backup真实IP 192.168.1.230 负载服务器虚拟IP 192.168.1.229 后端WEB服务器IP 192.168.1.220 后端WEB服务器IP 192.168.1.231 2、升级内核

#yum install kernel

3、重启服务器,使用新的内核 4、删除旧版、升级新版内核

#rpm -e kernel-2.6.18-53.el5
#rpm -e kernel-devel-2.6.18-53.el5
#rpm -e kernel-headers-2.6.18-53.el5 --nodeps
#yum install kernel-headers
#yum install kernel-devel

5、下载软件

#wget http://www.linuxvirtualser... ... ipvsadm-1.24.tar.gz
#wget http://www.keepalived.org/...

6、安装ipvsadm-1.24 //master和backup

#        rpm -ivh ipvsadm-1.24-6.src.rpm
#        cd /usr/src/redhat/SOURCES
#        tar -zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz
#        cd ipvsadm
#       uname -r  //查询版本
       2.6.18-53.el5xen
#        ln -s  /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5xen-i686/  /usr/src/linux  //假如这里的内核版本不一样的话,make的时候会出现错误。
#        make;make install

7,安装keepalived. 在负载均衡服务器上执行 master和backup 1、解压

       #tar -zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz
       #cd keepalived-1.1.15
       #./configure --prefix=/usr/local/keepalived
       #make;make install
       #cp /usr/local/keepalived/sbin/rc.d/init.d/keepalived /sbin/rc.d/init.d/
       #cp /usr/local/keepalived/sbin/sysconfig/keepalived /sbin/sysconfig/
       #mkdir /sbin/keepalived
       #cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived/keepalived.conf /sbin/keepalived/
       #cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/
       #service keepalived start|stop

8、开启负载服务器路由机制 //master和backup

#        vi /sbin/sysctl.conf 保证有如下内容
       net.ipv4.ip_forward = 1
       执行
#        sysctl -p

9、建立负载服务器启动脚本 //master和backup

#vi /sbin/lvsdr.sh
#!/bin/bash 
VIP=192.168.1.229 
RIP1=192.168.1.220
RIP2=192.168.1.231
/sbin/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
       echo "start LVS of DirectorServer"
       #Set the Virtual IP Address
       /sbin/ifconfig eth0:1 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
       /sbin/route add -host $VIP dev eth0:1
       #Clear IPVS Table
       /sbin/ipvsadm -C
       #Set Lvs
       /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s wrr
       /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 LVS Directorserver"
/sbin/ifconfig eth0:1 down
/sbin/ipvsadm -C
;;
*)
echo "Usage0{start|stop}"
exit 1
esac

10、分配权限

#chmod 755 /sbin/lvsdr.sh

11、执行测试

#        /sbin/lvsdr.sh start
       查看ifconfig是否有ifcfg-eth0:1   (有就对了)
       查看route -n 路由表是否多了eth0:1路由(有就对了)
#        /sbin/lvsdr.sh stop
       查看ifconfig是否有ifcfg-eth0:1   (无就对了)
       查看route -n 路由表是否多了eth0:1路由(无就对了)
#        /sbin/lvsdr.sh  adsa
       是否提示参数错误,只能使用{start|stop}。

12、配置后端WEB服务器

       在192.168.1.231和192.168.1.220上分别建立如下脚本。
#        vi /sbin/realdr.sh
       #!/bin/bash
       VIP=192.168.1.229
       /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/default/arp_ignore
       echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/default/arp_announce
       echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
       echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
       sysctl -p

13、配置权限

#        chmod 755 /sbin/realdr.sh

14、在两台web服务器上分别执行其指命。

/sbin/realdr.sh start

15.配置keepalived.conf配置文件 //master和backup

#vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
  notification_email {
    [email protected]
  }
  notification_email_from [email protected]
  smtp_server 222.73.214.147
  smtp_connect_timeout 30
  router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
   state MASTER  //备份服务器设置为backup
   interface eth0
   virtual_router_id 51
   priority 100  ////备份服务器设置小于100
   advert_int 1
   authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
       192.168.1.229
   }
}
virtual_server 192.168.1.229 80 {
   delay_loop 6  //隔6秒查询
   lb_algo wrr   //lvs算法
   lb_kind DR    //(Direct Route)
   persistence_timeout 60  //同一IP的连接60秒内被分配到同一台realserver
   inhibit_on_failure  //当web挂掉的时候,前面请求的用户,可以继续打开网页,但是后面的请求不会调度到挂掉的web上面。
   protocol TCP   //用TCP协议检查realserver状态
   real_server 192.168.1.220 80 {
       weight 3    //权重
       TCP_CHECK {
           connect_timeout 10   //10秒无响应超时
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 3
       }
   }
   real_server 192.168.1.231 80 {
       weight 1
       TCP_CHECK {
           connect_timeout 10
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 3
       }
   }

}

16,启动keepalived

# /etc/rc.d/init.d/keepalived start

17:设置成自启动

#vi /etc/rc.local //里面添加
/etc/init.d/keepalived restart
/etc/lvsdr.sh start

测试算法:

我的测试环境中,算法使用的是wrr,和wlc这两种。

权重问题:

当lvs配置文件lvs-dr.sh改变权重以及keepalived配置文件keepalived.conf修改权重后,哪个文件重新启动,哪个文件的权重生效。同时权重在master和backup上面可以设置不同。

当 算法是rr的时候,权重没有作用,但是当算法是wlc和wrr的时候,必须设置权重,可以根据服务器的性能和配置,来确定权重的大小,当权重大的时 候,lvs调度的服务也就多,同时权重高的服务器先收到链接。当小的时候,lvs调度的比较少。当权重为0的时候,表示服务器不可用,

测试LVS

1 当我把master的lvs服务关掉的时候,会将用户请求自动切换到backup上面进行工作。

2 当我把web服务关掉的时候,lvs上面会显示web消失,当启用后,web会自动显示 web关闭后:

[root@localhost ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddressort Scheduler Flags
 -> RemoteAddressort           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.229:80 wlc
 -> 192.168.1.231:80             Route   10     0          0         
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln

web启用后:

root@localhost ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddressort Scheduler Flags
 -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.229:80 wlc
 -> 192.168.1.231:80             Route   1      0          0         
 -> 192.168.1.220:80             Route   1      0          0

3 当master服务器down的时候,backup自动会接替服务,当master起来的时候,backup会自动断掉。

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