LVS负载均衡策略
LVS负载均衡策略
前置知识
先看看网络那篇了解大概的网络知识。
进阶知识
linux路由配置
假设我们有上图网络配置的两台linux虚拟机，正常网工应该会在路由器中配置各个网络。这里为了起到学习的目的，我们可以用linux的路由表来模拟。
首先我们在13机子上面创建一个新的网卡
ifconfig eth0:3 192.168.88.88/24
此时13的路由条目如下图：
如果想要14机子能访问到这块网卡(ping 192.168.88.88)
要在14机子上配置一下路由
route add -host 192.168.88.88 gw 192.168.150.13
意思就是把192.168.150.13这台linux当成了路由器。把去往88.88ip的数据包发给13,而13路由表中有关于88.88ip的配置，这样就实现了通信。
概述
一、NAT模式（VS-NAT）
原理：就是把客户端发来的数据包的IP头的目的地址，在负载均衡器上换成其中一台RS的IP地址，并发至此RS来处理,RS处理完成后把数据交给经过负载均衡器,负载均衡器再把数据包的原IP地址改为自己的IP，将目的地址改为客户端IP地址即可期间,无论是进来的流量,还是出去的流量,都必须经过负载均衡器（即修改来去的目标IP和MAC地址）
优点：集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。
缺点：扩展性有限。当服务器节点（普通PC服务器）数据增长到20个或更多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包都需要经过负载均衡器再生。假使TCP包的平均长度是536字节的话，平均包再生延迟时间大约为60us（在Pentium处理器上计算的，采用更快的处理器将使得这个延迟时间变短），负载均衡器的最大容许能力为8.93M/s，假定每台物理服务器的平台容许能力为400K/s来计算，负责均衡器能为22台物理服务器计算。
据研究表明，客户端发送的数据包往往比服务器返回数据量小很多，所以出现了如下的负载模式，只对接受的数据进行负载，返回的数据包直接返回。这样变相增加了负载服务器的带宽。
二、直接路由模式（VS-DR）
原理：负载均衡器和RS都使用同一个IP对外服务但只有DR对ARP请求进行响应,所有RS对本身这个IP的ARP请求保持静默也就是说,网关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR,而DR收到数据包后根据调度算法,找出对应的RS,把目的MAC地址改为RS的MAC（因为IP一致）并将请求分发给这台RS这时RS收到这个数据包,处理完成之后，由于IP一致，可以直接将数据返给客户，则等于直接从客户端收到这个数据包无异,处理后直接返回给客户端由于负载均衡器要对二层包头进行改换,所以负载均衡器和RS之间必须在一个广播域,也可以简单的理解为在同一台交换机上
优点：和TUN（隧道模式）一样，负载均衡器也只是分发请求，应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与VS-TUN相比，VS-DR这种实现方式不需要隧道结构，因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器。
缺点：（不能说缺点，只能说是不足）要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理段上。
三、IP隧道模式（VS-TUN）
原理：首先要知道，互联网上的大多Internet服务的请求包很短小，而应答包通常很大。那么隧道模式就是，把客户端发来的数据包，封装一个新的IP头标记(仅目的IP)发给RS,RS收到后,先把数据包的头解开,还原数据包,处理后,直接返回给客户端,不需要再经过负载均衡器注意,由于RS需要对负载均衡器发过来的数据包进行还原,所以说必须支持IPTUNNEL协议所以,在RS的内核中,必须编译支持IPTUNNEL这个选项
优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，就能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。
缺点：隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议，服务器可能只局限在部分Linux系统上。
实验
整体结构
实验步骤
node01：
ifconfig eht0:8 192.168.150.100/24
node 02~03 配置arp协议:
- 修改内核
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce#配置为2不允许通告
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
- 设置隐藏的vip
ifconfig lo:3 192.168.150.100 netmask 255.255.255.255
- node02~03开启服务
yum install httpd -y
service httpd start
vi /var/www/html/index.html #修改html页面的显示内容以区分负载到了哪台服务器
- LVS服务配置
node01：
yum install ipvsadm #下载lvs
ipvsadm -A -t 192.168.150.100:80 -s rr #配置
ipvsadm -a -t 192.168.150.100:80 -r 192.168.150.12 -g -w 1#配置负载到node01
ipvsadm -a -t 192.168.150.100:80 -r 192.168.150.13 -g -w 1
- 验证
浏览器访问192.168.150.100 看到负载
node01：
netstat -natp #看不到建立了tcp连接
ipvsadm -lnc #查看连接记录
node02~node03：
netstat -natp #看到建立了tcp连接