IPVS的原理与配置
Kubernetes经典面试题
Kubernetes经典⾯试题简述etcd及其特点etcd是CoreOS团队发起的开源项⽬，是⼀个管理配置信息和服务发现（servicediscovery）的项⽬，它的⽬标是构建⼀个⾼可⽤的分布式键值（key-value）数据库，基于Go语⾔实现。
特点：简单：⽀持REST风格的HTTP+JSON API安全：⽀持HTTPS⽅式的访问快速：⽀持并发1k/s的写操作可靠：⽀持分布式结构，基于Raft的⼀致性算法，Raft是⼀套通过选举主节点来实现分布式系统⼀致性的算法。
简述etcd适应的场景etcd基于其优秀的特点，可⼴泛的应⽤于以下场景：服务发现（Service Discovery）：服务发现主要解决在同⼀个分布式集群中的进程或服务，要如何才能找到对⽅并建⽴连接。
本质上来说，服务发现就是想要了解集群中是否有进程在监听UDP或TCP端⼝，并且通过名字就可以查找和连接。
消息发布与订阅：在分布式系统中，最适⽤的⼀种组件间通信⽅式就是消息发布与订阅。
即构建⼀个配置共享中⼼，数据提供者在这个配置中⼼发布消息，⽽消息使⽤者则订阅他们关⼼的主题，⼀旦主题有消息发布，就会实时通知订阅者。
通过这种⽅式可以做到分布式系统配置的集中式管理与动态更新。
应⽤中⽤到的⼀些配置信息放到etcd上进⾏集中管理。
负载均衡：在分布式系统中，为了保证服务的⾼可⽤以及数据的⼀致性，通常都会把数据和服务部署多份，以此达到对等服务，即使其中的某⼀个服务失效了，也不影响使⽤。
etcd本⾝分布式架构存储的信息访问⽀持负载均衡。
etcd集群化以后，每个etcd的核⼼节点都可以处理⽤户的请求。
所以，把数据量⼩但是访问频繁的消息数据直接存储到etcd中也可以实现负载均衡的效果。
分布式通知与协调：与消息发布和订阅类似，都⽤到了etcd中的Watcher机制，通过注册与异步通知机制，实现分布式环境下不同系统之间的通知与协调，从⽽对数据变更做到实时处理。
分布式锁：因为etcd使⽤Raft算法保持了数据的强⼀致性，某次操作存储到集群中的值必然是全局⼀致的，所以很容易实现分布式锁。
ipvsadm -lnc的原理 -回复
ipvsadm -lnc的原理-回复IPVS（Internet Protocol Virtual Server）是一个组件，它允许在Linux 系统上实现负载均衡服务。
IPVS是通过ipvsadm工具来配置的，而ipvsadm工具的原理是基于LVS（Linux Virtual Server）的核心实现原理。
本文将详细解析ipvsadm lnc的原理。
1. LVS的概述LVS是一个开源的负载均衡软件，它的核心理念是将来自客户端的请求分发到一组后端服务器上，以实现流量的均衡分配。
LVS提供了多种负载均衡算法，包括轮询、加权轮询、最少连接等，以适应不同应用场景的需求。
2. IPVS的工作原理IPVS是LVS的内核部分，它通过在内核中创建虚拟服务器来实现负载均衡服务。
IPVS根据配置的负载均衡算法和后端服务器的状态信息，将客户端请求转发给最合适的后端服务器。
具体来说，IPVS的工作原理如下：- IPVS在内核空间中创建一个虚拟服务器，该虚拟服务器拥有独立的IP地址和端口号。
- 当客户端发送请求到虚拟服务器的IP地址和端口号时，该请求会被IPVS捕获。
- IPVS根据配置的负载均衡算法，选择一个后端服务器，并将请求转发给后端服务器。
- 后端服务器接收到请求后，处理该请求并返回响应给客户端。
3. ipvsadm工具的原理ipvsadm是一个命令行工具，用于配置IPVS的虚拟服务器、后端服务器和负载均衡算法等参数。
ipvsadm工具通过和内核进行交互，将配置信息传递给IPVS，并将其应用到实际的网络流量中。
ipvsadm工具的工作原理如下：- ipvsadm工具通过命令行参数指定需要配置的虚拟服务器、后端服务器和负载均衡算法等参数。
- ipvsadm与内核进行通信，将配置信息传递给内核中的IPVS。
- 内核根据ipvsadm提供的配置信息，更新IPVS的虚拟服务器和后端服务器表。
- 当有客户端请求到达时，IPVS根据配置的负载均衡算法选择一个后端服务器，并将请求转发给后端服务器。
ipvsadm用法
ipvsadm用法ipvsadm是一个用于管理Linux内核IP虚拟服务器(IPVS)的工具。
IPVS是一种基于Linux内核的负载均衡技术，用于将来自客户端的请求分发给后端的多个服务器，通过提高系统的可扩展性和可靠性来提供更好的服务。
使用ipvsadm可以方便地配置IPVS以及监控和管理已配置的IPVS集群。
以下是一些常见的ipvsadm命令及其用法：1. ipvsadm -A：添加一个新的虚拟服务器该命令用于添加一个新的虚拟服务器，并设置相关的参数。
例如，要添加一个新的虚拟服务器并将其绑定到IP地址192.168.1.100的端口80上，可以使用以下命令：ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr2. ipvsadm -a：添加一个后端服务器该命令用于将一个后端服务器添加到一个已配置的虚拟服务器。
例如，要将IP地址为192.168.1.101的服务器添加到虚拟服务器192.168.1.100:80上，可以使用以下命令：ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.101:80 -g3. ipvsadm -D：删除一个虚拟服务器或者后端服务器该命令可以用来删除一个已配置的虚拟服务器或者后端服务器。
例如，要删除虚拟服务器192.168.1.100:80，可以使用以下命令：ipvsadm -D -t 192.168.1.100:804. ipvsadm -L：列出当前配置的虚拟服务器和后端服务器该命令可以用来列出当前配置的虚拟服务器和后端服务器的详细信息。
例如，要列出所有配置的虚拟服务器和后端服务器，可以使用以下命令：ipvsadm -L5. ipvsadm -E：清除当前所有配置该命令可以用来清除当前所有的IPVS配置。
使用该命令需要谨慎，因为它会删除所有已配置的虚拟服务器和后端服务器。
例如，要清除当前所有的配置，可以使用以下命令：ipvsadm -E6. ipvsadm -S：保存当前配置到文件该命令可以将当前IPVS的配置保存到文件中，以便在以后重新加载。
IP网络视频监控系统(IPVS)方案
《ip网络视频监控系统(ipvs)方案》xx年xx月xx日•系统概述•系统功能与特性•系统应用场景目录•系统实施方案•系统部署与测试•系统维护与保养•系统典型案例01系统概述定义与特点IPVS将传统的模拟监控转变为数字化、网络化、智能化的监控方式。
IPVS具有灵活的组网方式、高清晰度的视频图像、智能化的监控管理等特点。
IP网络视频监控系统（IPVS）是一种基于IP网络实现视频监控的系统解决方案。
IP网络视频监控系统的优势IPVS采用数字化信号处理技术，通过网络传输视频信号，实现智能化监控和管理。
数字化、网络化、智能化监控IPVS采用高清晰度摄像头和图像编码技术，可提供高质量的视频图像。
高清晰度视频图像IPVS支持远程监控和管理，方便用户随时随地访问和控制监控系统。
远程监控和管理IPVS采用IP网络进行组网，可灵活扩展和调整网络结构，满足不同用户的需求。
灵活的组网方式系统架构和工作原理•IPVS系统架构包括视频采集、编码、传输、存储、管理、客户端等部分。
•视频采集：采用高清晰度摄像头等设备采集现场视频信号，并转换为数字信号。
•编码：采用视频编码器将数字信号进行压缩编码，转换为可在IP网络传输的流媒体数据格式（如H.264等）。
•传输：将编码后的视频数据通过IP网络传输到客户端。
•存储：采用存储设备对视频数据进行存储备份，保证数据安全可靠。
•管理：采用监控管理平台对整个系统进行统一管理和维护，包括用户管理、权限管理、监控策略制定等。
•客户端：采用PC、手机等设备作为监控客户端，通过网络访问视频数据，实现远程实时监控或历史视频回放。
02系统功能与特性采用先进的视频压缩技术，如H.264或H.265，有效降低视频传输所需的带宽和存储空间。
视频传高效视频编码支持各种网络环境，包括LAN、WAN和Internet，确保视频传输的稳定性和流畅性。
适应各种网络环境支持实时视频传输，确保监控中心能够实时查看监控现场的图像和视频。
ipvs用法
ipvs用法IPVS（IP Virtual Server）是一个用于构建负载均衡集群的内核模块，它可以在Linux系统上实现负载均衡和高可用性。
IPVS提供了多种负载均衡调度算法，如轮询、加权轮询、最小连接数等，同时支持TCP和UDP协议的负载均衡。
以下是IPVS的一般用法：1. 加载IPVS模块：首先需要确保内核已经编译了IPVS模块，然后可以使用`modprobe`命令加载IPVS模块。
```bashsudo modprobe ip_vs```2. 配置IPVS规则：使用`ipvsadm`命令配置IPVS规则，包括添加、删除和查看负载均衡规则。
```bash# 添加一个负载均衡规则sudo ipvsadm -A -t <VIP>:<port> -s <scheduler># 添加后端服务器sudo ipvsadm -a -t <VIP>:<port> -r <RIP>:<port> -g -w <weight># 删除负载均衡规则sudo ipvsadm -D -t <VIP>:<port># 查看当前的负载均衡规则sudo ipvsadm -L -n```3. 监控和管理：IPVS提供了一些命令用于监控和管理负载均衡集群，如查看连接状态、修改权重、切换服务器状态等。
```bash# 查看连接状态sudo ipvsadm -L -n# 修改权重sudo ipvsadm -e -t <VIP>:<port> -r <RIP>:<port> -w <weight># 切换服务器状态sudo ipvsadm -e -t <VIP>:<port> -r <RIP>:<port> -g```需要注意的是，IPVS的具体用法和参数会根据实际情况有所不同，可以通过`man ipvsadm`命令查看详细的IPVS命令用法和参数说明。
ipvs负载均衡机制的十种调度算法
ipvs负载均衡机制的⼗种调度算法IPVSIPVS是 LVS集群系统的核⼼软件，它的主要作⽤是：• 安装在 Load Balancer上，把发往 Virtual IP的请求转发到 Real Server 上。
IPVS的负载均衡机制有三种，这⾥使⽤ IP Tunneling机制：• Virtual Server via NAT• Virtual Server via IP Tunneling• Virtual Server via Direct RoutingIPVS的负载调度算法有⼗种：• 轮叫（Round Robin ）• 加权轮叫（Weighted Round Robin ）• 最少链接（Least Connections ）• 加权最少链接（Weighted Least Connections ）• 基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections ）• 带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections withReplication ）• ⽬标地址散列（Destination Hashing ）• 源地址散列（Source Hashing ）• 最短期望延迟(Shortest Expected Delay)• ⽆须队列等待（Never Queue ）⼀，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（i = (i+1) mod n， i 表⽰上次选中的RS，n 表⽰总共有多少台RS），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。
注意：这⾥其实认为每台服务的权重是0和1，对权值为0的RS，则认为不可⽤⽽不会被调度器调度到。
⼆，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。
ipvsadm -lnc的原理
ipvsadm -lnc的原理
ipvsadm 是一个用于管理 Linux 内核中的 IP 虚拟服务器（IPVS）的工具。
IPVS 是一个高性能的负载均衡框架，它允许用户配置复杂的负载均衡策略。
-lnc 是 ipvsadm 命令的一个选项组合，其含义如下：
* -l：显示当前配置的 IPVS 列表。
* -n：以数字形式显示 IP 地址和主机名。
* -c：显示核心的 IPVS 配置。
当使用 ipvsadm -lnc 时，该命令会列出所有的 IPVS 规则和相关信息，其中地址和主机名以数字形式显示。
这个选项通常用于快速查看当前的 IPVS 配置，特别是当用户需要诊断或调试时。
IPVS 的工作原理如下：
1. 虚拟服务器（Virtual Server）：这是用户可见的外部地址，客户端通过这个地址访问服务。
2. 真实服务器（Real Server）：这是实际提供服务的后端服务器，可以有多台。
3. IPVS 调度器：这是内核中的一个组件，它负责接收虚拟服务器的流量，并根据某种调度算法（例如轮询、最少连接等）将流量转发到真实服务器。
4. ipvsadm：这是一个用户空间工具，用于管理 IPVS 的配置。
通过这个工具，用户可以定义虚拟服务器、真实服务器以及它们之间的转发规则。
使用 IPVS 可以实现高性能、可扩展的负载均衡，这对于需要处理大量请求的应用来说是非常有用的。
ipvs查看规则
ipvs查看规则摘要：1.介绍ipvs的作用和功能2.讲解如何使用ipvs命令查看规则3.总结ipvs查看规则的意义和应用场景正文：IPVS（IP Virtual Server）是Linux内核中的一个虚拟服务器负载均衡器，它可以将网络流量分发到多个真实服务器上，从而实现服务器的负载均衡。
为了更好地管理和监控IPVS的运行状态，我们需要学会使用ipvs命令查看规则。
一、ipvs的作用和功能IPVS主要用于实现Linux服务器之间的负载均衡，通过将网络请求分发到不同的后端服务器，以实现服务器的最优利用。
IPVS支持多种负载均衡算法，如轮询（round-robin）、最少连接（leastconn）等，同时还具备会话保持（session persistence）功能，以保证同一客户端的请求始终被分发到同一台服务器上。
二、如何使用ipvs命令查看规则要查看IPVS的规则，我们可以使用以下ipvs命令：```ipvsadm -L```该命令将显示IPVS的所有虚拟服务器、真实服务器和调度器的信息。
输出结果主要包括以下几列：- 虚拟服务器（VSID）：虚拟服务器的标识符。
- 真实服务器（Real Server）：实际处理请求的服务器。
- 调度器（Schedule）：负载均衡算法。
- 当前连接数（Connections）：与该虚拟服务器关联的当前连接数。
- 当前请求数（Requests）：与该虚拟服务器关联的当前请求数。
三、ipvs查看规则的意义和应用场景通过ipvs命令查看规则，我们可以实时了解IPVS的运行状态，包括虚拟服务器、真实服务器和调度器的配置情况，以及当前的连接和请求数量。
这对于诊断负载均衡问题、优化服务器资源配置具有重要的指导意义。
例如，我们可以根据查看结果调整负载均衡算法，以适应服务器的性能特点；或者增加或减少真实服务器，以满足不同阶段的流量需求。
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cp ifcft-lo ifcfg-lo:0 vi ifcfg-lo:0
name=lo:0 IPADDR=192.168.56.100 NETMASK=255.255.255.255 BORADCAST=192.168.56.100
/sbin/service network resatart route add -host 192.168.56.100 dev lo:0
• • • • •
ARP抑制不系统相关 ARP抑制的方式有很多种 Linux下DR模式需要配置ARP抑制 Win服务器下DR模式丌需要ARP抑制 ARP问题更多解释：参考LVS-HOWTO中的 The ARP Problem一章
网络 配置Director 配置RealServer 测试不验证
• 在LVS服务器上，安装ipvsadm yum install ipvsadm • 在WEB服务器上，安装httpd yum install httpd • 在所有服务器上，安装links yum install links
IPVS-NAT原理 IPVS-NAT网络关系 IPVS-NAT操作系统 IPVS-NAT的WEB服务器配置 IPVS-NAT的LVS服务器配置
• 核心： 调度 • Layer-4 switching • 作用：负载均衡 • 接收客户端的请求，将按照调度规则将请求转 发到相应的真实服务器
• IPVS是LVS的基础不核心 • IPVS完成负载均衡的功能 • IPVS丌能完成故障隔离不失败切换的功能 • LVS=负载均衡+故障隔离+失败切换
• IPVSADM配置
ipvsadm -C ipvsadm -A -t 10.108.19.222:80 -s rr ipvsadm -a -t 10.108.19.222:80 -r 192.168.56.103:80 -m ipvsadm -a -t 10.108.19.222:80 -r 192.168.56.104:80 -m
• 配置IPTABLES
iptables -F iptables -P INPUT DORP iptables -P OUTPUT ACCEPT iptables -P FORWARD DROP iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.56.0/24 -j ACCEPT /sbin/service iptables save
• 配置IPTABLES
iptables -F iptables -P INPUT DROP iptables -P OUTPUT ACCEPT iptables -P FORWARD DROP iptables -t filter -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT /sbin/service iptables save
源:CIP 目:VIP
• 1.集群节点必须在同一个物理网络中，同一个子 网或者VLAN • 2.DIP和RIP只能在同一个网络（子网）中，丌能 跨越网段 • 3.RIP地址通常是私有地址 • 4.所有的RIP，必须以DIP为网关（地址转换） • 5.NAT的地址可以做端口转换（比如80--à8080
cp ifcft-eth0 ifcfg-eth0:0 vi ifcfg-eth0:0
name=eth0:0 IPADDR=192.168.56.100 NETMASK=255.255.255.0 GATEWAY=192.168.56.100
/sbin/service network resatart route add -host 192.168.56.100 dev eth0:0
• 配置iptables
iptables -F iptables -P INPUT DROP iptables -P OUTPUT ACCEPT iptables -P FROWARD DROP iptabels -t filter -A INPUT -p tcp --dport 80 -j ACCEPT
• 网关地址必须配置成LVS服务器的IP
• 配置Iptables
iptables -P INPUT DROP iptables -P OUTPUT DROP iptables -P FORWARD DROP iptables -t filter -A INPUT -s 192.168.56.0/24 -j ACCEPT iptables -t filter -A INPUT -s 10.108.19.0/24 -j ACCEPT iptables -t filter -A OUTPUT -d 192.168.56.0/24 -j ACCEPT iptables -t filter -A OUTPUT -d 10.108.19.0/24 -j ACCEPT /sbin/service iptables save
echo echo echo echo "1" "2" "1" "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
• 配置网络(LVS服务器有两块网卡)
vi ifcfg-eth0 ---------IPADDR=10.108.19.222 NETMASK=255.255.255.0 GATEWARY=10.108.19.1 vi ifcfg-eth1 -----------IPADDR=192.168.56.102 NETMASK=255.255.255.0
源:CIP 目:VIP MAC:A-MAC 真实服务器 LVS服务 器 交换机 真实服务器 B 真实服务器 C D 客户端
源:VIP 目:CIP
交换机
源:CIP 目:VIP MAC:DMAC
• 1.必须处于同一个物理网络中（连在同一个交换机上） • 2.RIP可以使用公网地址（建议使用） • 3.Director只转发请求，而realserver直接响应请 求而丌转发 • 4.集群节点的网关，丌能指向DIP • 5.丌能做端口转换（丌支持） • 6.DR模式的Director比NAT模式能够带劢更多的 节点
• ARP抑制
vi /etc/sysctl.conf -----------添加-------net.ipv4.conf.lo.arp_ignore=1 net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2 net.ipv4.conf.eth0.arp_ignore=1 net.ipv4.conf.eht0.arp_announce=2 sysctl- -p
也可以暂时屏蔽: /sbin/service iptables stop
• 配置应用
vi /var/www/html/index.htl HELLO,WEB-A /sbin/service httpd restart
• 完成后，使用E-links测试效果
• 开启IP转发
vi /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=0 修改net.ipv4.ip_forward=1 sysctl -p
• 配置HTTPD应用 • 使用links测试应用
• 1 开启IP转发
vi /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=0 修改net.ipv4.ip_forward=1 sysctl -p
• 配置网络
vi ifcfg-eth0
IPADDR=192.168.56.102 NETMASK=255.255.255.0 GATEWAY=192.168.56.1
• 开启IP转发
vi /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=0 修改net.ipv4.ip_forward=1 sysctl -p
• 配置网络
vi ifcfg-eth0
IPADDR=192.168.56.103 NETMASK=255.255.255.0 GATEWAY=192.168.56.1 ONBOOT=yes
• 目前可用的三种方法是：
网络地址转换（LVS-NAT） 直接路由(LVS-DR)
IP隧道（LVS-TUN）
为虚拟机安装本地数据源 mkdir /mnt/cdrom mount –t iso9660 /dev/cdrom /mnt/cdrom cd /etc/yum.repo.d/ vi local.repo local.repo详情参考： yum clean yum update
• 网络拓扑图
源:CIP 目:VIP MAC: (LVS)-MAC
源:VIP 源:VIP 目:CIP 目:AIP MAC: MAC: (C)-MAC (A)-MAC
源:AIP 目:VIP MAC: (LVS)-MAC
真实服务器 A 交换机 真实服务器 B 真实服务器 C
LVS服务 器
交换机
D 客户端
• LVS服务器，需要支持IP_VS的linux服务器 • WEB服务器，大多数操作系统支持，需要在同 一个网卡在配置多个IP
客户端向地址为VIP的服务发送请求
LVS会接收到请求包，根据调度原则， 分配一个真实服务器 将请求包的MAC地址改为分配的真实 服务器的地址，发送出去 真实服务收到请求，由应用做出响应， 并将响应通过网络直接传回给客户端
• LVS服务器只能是支持IPVS的linux操作系统 • 真实服务器可以是任意操作系统
• 1 开启IP转发
vi /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=0 修改net.ipv4.ip_forward=1 sysctl -p