LVS-DR模式+ldirectord+keepalived+tun隧道模式+wrr权重

2023-10-13 01:50
文章标签 模式 dr 权重 keepalived 隧道 lvs tun wrr ldirectord

本文主要是介绍LVS-DR模式+ldirectord+keepalived+tun隧道模式+wrr权重，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

一、LVS简介

LVS（Linux Virtual Server）即Linux虚拟服务器，是由章文嵩博士主导的开源负载均衡项目，目前LVS已经被集成到Linux内核模块中。该项目在Linux内核中实现了基于IP的数据请求负载均衡调度方案，其体系结构如图1所示，终端互联网用户从外部访问公司的外部负载均衡服务器，终端用户的Web请求会发送给LVS调度器，调度器根据自己预设的算法决定将该请求发送给后端的某台Web服务器，比如，轮询算法可以将外部的请求平均分发给后端的所有服务器，终端用户访问LVS调度器虽然会被转发到后端真实的服务器，但如果真实服务器连接的是相同的存储，提供的服务也是相同的服务，最终用户不管是访问哪台真实服务器，得到的服务内容都是一样的，整个集群对用户而言都是透明的。最后根据LVS工作模式的不同，真实服务器会选择不同的方式将用户需要的数据发送到终端用户，LVS工作模式分为NAT模式、TUN模式、以及DR模式。

二、三种工作模式简介

DR： 在LVS（TUN）模式下，由于需要在LVS调度器与真实服务器之间创建隧道连接，这同样会增加服务器的负担。与LVS（TUN）类似，DR模式也叫直接路由模式，其体系结构如图4所示，该模式中LVS依然仅承担数据的入站请求以及根据算法选出合理的真实服务器，最终由后端真实服务器负责将响应数据包发送返回给客户端。与隧道模式不同的是，直接路由模式（DR模式）要求调度器与后端服务器必须在同一个局域网内，VIP地址需要在调度器与后端所有的服务器间共享，因为最终的真实服务器给客户端回应数据包时需要设置源IP为VIP地址，目标IP为客户端IP，这样客户端访问的是调度器的VIP地址，回应的源地址也依然是该VIP地址（真实服务器上的VIP），客户端是感觉不到后端服务器存在的。由于多台计算机都设置了同样一个VIP地址，所以在直接路由模式中要求调度器的VIP地址是对外可见的，客户端需要将请求数据包发送到调度器主机，而所有的真实服务器的VIP地址必须配置在Non-ARP的网络设备上，也就是该网络设备并不会向外广播自己的MAC及对应的IP地址，真实服务器的VIP对外界是不可见的，但真实服务器却可以接受目标地址VIP的网络请求，并在回应数据包时将源地址设置为该VIP地址。调度器根据算法在选出真实服务器后，在不修改数据报文的情况下，将数据帧的MAC地址修改为选出的真实服务器的MAC地址，通过交换机将该数据帧发给真实服务器。整个过程中，真实服务器的VIP不需要对外界可见。

==TUN：==在LVS（NAT）模式的集群环境中，由于所有的数据请求及响应的数据包都需要经过LVS调度器转发，如果后端服务器的数量大于10台，则调度器就会成为整个集群环境的瓶颈。我们知道，数据请求包往往远小于响应数据包的大小。因为响应数据包中包含有客户需要的具体数据，所以LVS（TUN）的思路就是将请求与响应数据分离，让调度器仅处理数据请求，而让真实服务器响应数据包直接返回给客户端。VS/TUN工作模式拓扑结构如图3所示。其中，IP隧道（IP tunning）是一种数据包封装技术，它可以将原始数据包封装并添加新的包头（内容包括新的源地址及端口、目标地址及端口），从而实现将一个目标为调度器的VIP地址的数据包封装，通过隧道转发给后端的真实服务器（Real Server），通过将客户端发往调度器的原始数据包封装，并在其基础上添加新的数据包头（修改目标地址为调度器选择出来的真实服务器的IP地址及对应端口），LVS（TUN）模式要求真实服务器可以直接与外部网络连接，真实服务器在收到请求数据包后直接给客户端主机响应数据。

NAT：

三、 DR模式

在这里插入图片描述
四层，在数据链路层，通过mac地址。同一个局域网

vip :virtual ip–172.25.7.100
实验：
node1:172.25.7.1–lvs调度服务器
node2:172.25.7.2–后台真实服务器
node3:172.25.7.3–后台真实服务器
真机：172.25.7.250
本次实验做好后的效果应该是：
在真机上：curl 172.25.7.100,轮询机制，第一次是node2回答，第二次是node3回答，第三次是node2回答，第四次是node3回答…
实验环境配置：
node1–lvs调度器上

1.yum install ipvsadm -y #安装管理虚拟ip的软件可以使用ipvsadm --help查看帮助
2.ipvsadm -A -t 172.25.7.100:80 -s rr #添加虚拟服务-A：add virtual service with options-t:tcp协议-s:rr 模式设为rr,轮询，共10种工作模式
3.ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.2:80 -g#添加真实服务-a:add real server-r:real-server-g:direct routing(default)ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.3:80 -g
4.ipvsadm -ln #查看规则
5.ip addr add 172.25.7.100/24 dev eth0 #添加虚拟ip，vip
6.ip addr show eth0 #查看是否添加成功

node2–真实后端服务器

 1  yum install httpd -y #安装appache2  vim /var/www/html/index.htmlser2222  #里面的内容3  systemctl start httpd4  ip addr add 172.25.7.100/32 dev eth0  #因为是dr工作模式，所以在每个真实的后端服务器也添加vip5  ip addr show eth0  #查看是否添加上

node2–真实后端服务器

 1  yum install httpd -y #安装appache2  vim /var/www/html/index.htmlser3333 #里面的内容3  systemctl start httpd4  ip addr add 172.25.7.100/32 dev eth0  #因为是dr工作模式，所以在每个真实的后端服务器也添加vip5  ip addr show eth0  #查看是否添加上

第一次真机测试：
node2,node3的mac地址响应未DROP
真机上：

curl 172.25.7.100

有时候是node2和node3轮流回应，有时候是node2一直回应，有时候是node3一直回应.。因为node1,node2,node3都有vip:172.25.7.100，并且在同一局域网，当真机上有访问请求vip172.25.7.100的时候，node1,node2,node3会争抢，谁先抢上谁就先回答。这显然不符合lvs调度机制。
来看下效果：
1.调度器没抢上
在这里插入图片描述在这里插入图片描述2.1.调度器抢上了客户端的请求响应
在这里插入图片描述
看似这次成功了，其实是碰运气，这样可不行。
第二次真机测试：
将node2,node3的mac地址响应DROP,只有node1可以响应，不会出现调度器和后端服务器争抢vip
node2上:

yum whatprovides */arptables #查询管理mac地址的软件
yum install arptables-0.0.4-8.el7.x86_64 -y #安装
arptables -A INPUT -d 172.25.7.100 -j DROP #丢弃客户端对vip172.25.7.100的响应（让此mac闭嘴）
arptables -A OUTPUT -s 172.25.7.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.7.2  #将真实后端服务器node2的响应回答，这个来源变为vip:172.25.7.100

node3上：

yum whatprovides */arptables #查询管理mac地址的软件
yum install arptables-0.0.4-8.el7.x86_64 -y #安装
arptables -A INPUT -d 172.25.7.100 -j DROP #丢弃客户端对vip172.25.7.100的响应（让此mac闭嘴）
arptables -A OUTPUT -s 172.25.7.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.7.3  #将真实后端服务器node3的响应回答，这个来源变为vip:172.25.7.100

真机：
在这里插入图片描述

四、 ldirectord --监视真实服务器

该软件的作用：监视集群节点，这个程序在启动的时候自动建立IPVS表，然后监视集群节点的健康状况，在发现失效节点时（某个真实服务器损坏），自动将其从IPVS表移除

实验背景：
用户在访问vip请求的时候，假如某个后端真实服务器挂掉了，在轮询应答时，用户会看到报错。
将node2的httpd关闭（模仿该机挂掉）
在这里插入图片描述客户端看到的情况：
在这里插入图片描述如何解决此问题？
先将上个实验的ipvs删除掉：ipvsadm -C
在这里插入图片描述
1.下载ldirectord-3.9.5-3.1.x86_64.rpm
2.安装此软件。安装需要有高可用作为yum源，解决安装依赖性,yum源配置见下图：
在这里插入图片描述3.查看配置文件，并cp到/etc/ha.d/下（配置文件得cp到/etc/下）
在这里插入图片描述
4.修改配置文件
vim /etc/ha.d/ldirectord.cf
在这里插入图片描述5.重启服务并查看
在这里插入图片描述6.一般在node1调度器上也下载httpd。写入index.html文件。
作用：node1和node2都挂了，它能顶一会

在这里插入图片描述
**正常情况：**客户端连接测试，node2和node3轮询回答
在这里插入图片描述
node2挂掉：
[root@node2 ~]# systemctl stop httpd

查看规则：自动将Node2清除规则，用户访问仍然正常

在这里插入图片描述在这里插入图片描述noed3也挂掉：
规则中只有调度器本身了
在这里插入图片描述回答问题也由调度器回答，为了实验效果，node1,node2,node3下面的index.html文件不一样，其实得是一样，保证用户看到的东西都是一样的。

在这里插入图片描述

五、keepalived–给调度器加个备用

因为此实验做的是调度器的备用，所以需要再快照一个虚拟机server4,ip为172.25.7.4
接下来要做的工作是在node1和node2上都安装keepalived 并配置好文件。

1.node1安装

1.做之前先删除node1上的vip:
在这里插入图片描述2.在node1上下载keepalived

在这里插入图片描述安装并检测：

./configure --prefix=/usr/local/keepalived --with-init=systemd

在这里插入图片描述
yum install gcc -y # 安装后再次再次检测：
在这里插入图片描述
yum install openssl-devel -y #安装后再次检测

在这里插入图片描述缺失的包已安装，现在编译安装：
make & make install

在这里插入图片描述

2.node2安装

1.从node1上scp过去一个keepalived安装包
2. yum install gcc -y  #安装依赖性软件gcc
3. yum install openssl-devel -y #安装依赖性软件openssl
4. #指定安装路径
5.  #编译并安装

3.node1和node4做软链接

node1：
1.ln -s /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
2.ln -s /usr/local/keepalived/etc/keepalived/ /etc/
3.ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/node4:
1.ln -s /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
2.ln -s /usr/local/keepalived/etc/keepalived/ /etc/
3.ln -s /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /sbin/

在这里插入图片描述在这里插入图片描述

4.修改配置文件

首先把上个实验的ldirectord服务给关闭了，并设置开机不自启

systemctl stop ldirectord.service
systemctl disable ldirectord.service

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

将换好后的配置文件scp复制给node4一份：
在这里插入图片描述
将第18行stat改为BACKUP,优先级改为50

在这里插入图片描述

5.node1和node4都重启keepalived服务

在这里插入图片描述在这里插入图片描述node1上查看规则：

在这里插入图片描述
node4上安装ipvsamd 并查看规则：
yum install ipvsadm -y
在这里插入图片描述

6.测试

要想看到轮回效果，还需要把配置文件的第36行保持会话功能注释掉。

在这里插入图片描述
真机测试：

在这里插入图片描述现在加入node1挂掉，客户端是否受影响，当然不会，node4顶上：
在这里插入图片描述
客户端一切正常：
在这里插入图片描述

六、wrr模式，给后端服务器设置权重

所需主机：三台，node1,node2,noed31.node1添加规则：

1.ipvsadm -A -t 172.25.7.100:80 -s wrr
2.ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.2:80 -g -w 2 #-g是dr模式
3.ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.3:80 -g -w 1
4. ip addr add 172.25.7.100 dev eth0#添加vip

查看规则是否添加上：

ipvsadm -ln

在这里插入图片描述

客户端测试：

在这里插入图片描述

七、隧道模式

在这里插入图片描述做之前清楚原有规则ipvsadm -C

在这里插入图片描述
node1:

 1.modprobe ipip2.ip addr del 172.25.7.100/32 dev eth0 #删除原来的etho里的vip3. ip addr add 172.25.7.100/24 dev tunl0 #将vip加到隧道里4.ip link set up tunl05.ipvsadm -A -t 172.25.7.100:80 -s rr6. ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.2 -i #-i隧道模式7. ipvsadm -a -t 172.25.7.100:80 -r 172.25.7.3 -i8.ipvsadm -ln

在这里插入图片描述node2:

 1. ip addr del 172.25.7.100/32 dev eth02. modprobe ipip3. ip addr add 172.25.7.100/32 dev tunl04. ip link set up tunl05. sysctl -a|grep rp_filter #查看一下，将所有1变为06. sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=07. sysctl -w net.ipv4.conf.default.rp_filter=08. sysctl -w net.ipv4.conf.eth0.rp_filter=09. sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=010. sysctl -a|grep rp_filter #检查一下11. sysctl -p

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
node3:

 1. ip addr del 172.25.7.100/32 dev eth02. modprobe ipip3. ip addr add 172.25.7.100/32 dev tunl04. ip link set up tunl05. sysctl -a|grep rp_filter #查看一下，将所有1变为06. sysctl -w net.ipv4.conf.all.rp_filter=07. sysctl -w net.ipv4.conf.default.rp_filter=08. sysctl -w net.ipv4.conf.eth0.rp_filter=09. sysctl -w net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter=010. sysctl -a|grep rp_filter #检查一下11. sysctl -p

客户端测试：
在这里插入图片描述

这篇关于LVS-DR模式+ldirectord+keepalived+tun隧道模式+wrr权重的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/199944。

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