Linux系统--LVS负载均衡配置

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LVS keepalived负载均衡高可用配置安装大全

LVS+Keepalived实现高可用集群一、基础介绍 (2)二、搭建配置LVS-NA T模式 (2)三、搭建配置LVS-DR模式 (4)四、另外一种脚本方式实现上面LVS-DR模式 (6)五、keepalived + LVS(DR模式) 高可用 (8)六、Keepalived 配置文件详细介绍 (11)一、基础介绍(一)根据业务目标分成三类：High Availability 高可用Load Balancing 负载均衡High Performance 高性能(二)实现集群产品：HA类：rhcs、heartbeat、keepalivedLB类：haproxy、lvs、nginx、f5、piranhaHPC类：/index/downfile/infor_id/42(三)LVS 负载均衡有三种模式：LVS-DR模式（direct router）直接路由模式进必须经过分发器，出就直接出LVS-NAT模式（network address translation）进出必须都经过分发器LVS-TUN模式（ip tunneling）IP隧道模式服务器可以放到全国各地二、搭建配置LVS-NAT模式1 、服务器IP规划：DR服务器添加一张网卡eth1，一个网卡做DIP，一个网口做VIP。

设置DIP、VIP IP地址:DIP的eth1和所有RIP相连同一个网段CIP和DIP的eth0(Vip)相连同一个网段Vip eth0 192.168.50.200Dip eth1 192.168.58.4客户机IP：Cip 192.168.50.32台真实服务器IP：Rip1 192.168.58.2Rip2 192.168.58.32 、R ealServer1配置：mount /dev/xvdd /media/vi /var/www/html/index.html写入：this is realserver1启动httpdvi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0设置RIP,子网掩码必须设置成DIPIPADDR=192.168.58.2NETMASK=255.255.255.0GA TEWAY=192.168.58.43 、R ealServer2 配置：vi /var/www/html/index.html写入：this is realserver2启动httpdvi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0设置RIP，子网掩码必须设置成DIPIPADDR=192.168.58.3NETMASK=255.255.255.0GA TEWAY=192.168.58.44 、在DR服务器上做以下设置：开启IP数据包转发vi /etc/sysctl.confnet.ipv4.ip_forward = 0 ##0改成1 ,此步很重要查看是否开启：sysctl -p5 、安装LVS服务：ipvsadmyum -y install ipvsadmlsmod |grep ip_vsTurbolinux系统没有带rpm包，必须下载源码安装：#ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-164.el5-x86_64/ /usr/src/linux##如果不做连接，编译时会包错#tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz#cd ipvsadm-1.24#make && make install运行下ipvsadm ，就加到ip_vs模块到内核了lsmod | grep ip 可以看到有ip_vs模块了6 、配置DR服务器,添加虚拟服务ipvsadm -L -n 查询信息ipvsadm -A -t 192.168.50.200:80 -s rr #添加集群服务、调度算法，rr为调度算法ipvsadm -a -t 192.168.50.200:80 -r 192.168.58.2 -m -w 1 # -m代表net模式，-w代表权重ipvsadm -a -t 192.168.50.200:80 -r 192.168.58.3 -m -w 2ipvsadm -L -n 再次查看是就有了realserverservice ipvsadm save 保存配置iptables -L 关闭或者清空防火墙watch -n 1 'ipvsadm -L -n' 查看访问记录的数显示如下：-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 192.168.50.200:80 rr-> 192.168.58.2:80 Masq 1 0 13-> 192.168.58.3:80 Masq 2 0 12ActiveConn是活动连接数,也就是tcp连接状态的ESTABLISHED;InActConn是指除了ESTABLISHED以外的,所有的其它状态的tcp连接.7 、测试：http://192.168.58.200配完后若想修改算法：ipvsadm -E -t 192.168.58.200:80 -s wlc修改Rip的权重：ipvsadm -e -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.2 -m -w 1ipvsadm -e -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.3 -m -w 5三、搭建配置LVS-DR模式lo:1 回应客户端，lo:1上的IP跟机器有关，跟网卡没有关系arp_announce 对网络接口上本地IP地址发出的ARP回应作出相应级别的限制arp_ignore 定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的请求一、3台服务器IP配置规划：DIP：eth0:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.3/24 (DIP)RIP1 lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.4/24RIP2 lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.5/24 .................................................................RIP n lo:1 192.168.58.200/32 (VIP)eth0 192.168.58.N/24二、每台realserver都加上下面四个步骤配置：1 、配置每台rip的IP、http,web页面2 、关闭每台rip服务器的ARP广播：echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce3 、配置VIPifconfig lo:1 192.168.58.200 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.58.200 up4 、配置网关route add -host 192.168.58.200 dev lo:1三、DR上的配置（DR模式下Dip不用开启转发）：1 、配置DIP，在eth0上添加一个子VIP接口：添加VIP：ifconfig eth0:1 192.168.58.200 broadcast 192.168.58.200 netmask 255.255.255.255 up2 、配置网关：route add -host 192.168.58.200 dev eth0:1route -n3 、安装ipvsadm(方法见文档上面）yum -y install ipvsadmlsmod |grep ip_vs4 、配置LVS集群：ipvsadm -A -t 192.168.58.200:80 -s rr #添加集群服务、调度算法，rr为调度算法ipvsadm -a -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.3 -g -w 1 # -g代表DR模式，-w代表权重ipvsadm -a -t 192.168.58.200:80 -r 192.168.58.2 -g -w 2service ipvsadm saveipvsadm -L -n 查看信息四、测试：http://192.168.58.200四、另外一种脚本方式实现上面LVS-DR模式IP规划：Dip eth0 192.168.58.139VIP：192.168.58.200RIP1：192.168.58.2RIP2：192.168.58.31 、D R服务器上安装ipvsadm#yum -y install ipvsadm#lsmod | grep ip_vs 查看没有输出#modprobe ip_vs 安装即可2 、配置DIP服务器、LVS这里也是个写脚本为了方便vim /etc/init.d/lvsdr#!/bin/bash#lvs of DRVIP=192.168.58.200RIP1=192.168.58.2RIP2=192.168.58.3case "$1" instart)echo "start lvs of DR"/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.0 up echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward/sbin/iptables -C/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g/sbin/ipvsadm;;stop)echo "stop lvs of DR"echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward/sbin/ipvsadm -C/sbin/ifconfig eth0:0 down;;*)echo "Usage :$0 {start|stop}"exit1esacexit 0#chmod o+x /etc/init.d/lvsdr启动脚本：#service lvsdr start3 、2台RIP服务器都配置这里我们也都可以写成脚本开启2台RIP的httpd服务。

LVS_负载调度算法

LVS的负载调度算法在内核中的连接调度算法上，IPVS已实现了以下八种调度算法：1、rr 轮叫调度（Round-Robin Scheduling）轮叫调度（Round Robin Scheduling）算法就是以轮叫的方式依次将请求调度不同的服务器，即每次调度执行i = (i + 1) mod n，并选出第i台服务器。

算法的优点是其简洁性，它无需记录当前所有连接的状态，不管服务器上实际的连接数和系统负载，所以它是一种无状态调度。

2、wrr 加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling）加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling）算法可以解决服务器间性能不一的情况，它用相应的权值表示服务器的处理性能，服务器的缺省权值为1。

假设服务器A的权值为1，B的权值为2，则表示服务器B的处理性能是A的两倍。

加权轮叫调度算法是按权值的高低和轮叫方式分配请求到各服务器。

权值高的服务器先收到的连接，权值高的服务器比权值低的服务器处理更多的连接，相同权值的服务器处理相同数目的连接数。

3、lc 最小连接调度（Least-Connection Scheduling）最小连接调度（Least-Connection Scheduling）算法是把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器。

最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。

调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目，当一个请求被调度到某台服务器，其连接数加1；当连接中止或超时，其连接数减一。

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。

4、wlc 加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling）加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling）算法是最小连接调度的超集，各个服务器用相应的权值表示其处理性能。

负载均衡--LVS+Keepalived

利用LVS+Keepalived 实现高性能高可用负载均衡作者：NetSeek 网站: 背景:随着你的网站业务量的增长你网站的服务器压力越来越大？需要负载均衡方案！商业的硬件如F5又太贵，你们又是创业型互联公司如何有效节约成本，节省不必要的浪费？同时实现商业硬件一样的高性能高可用的功能？有什么好的负载均衡可伸张可扩展的方案吗？答案是肯定的！有！我们利用LVS+Keepalived基于完整开源软件的架构可以为你提供一个负载均衡及高可用的服务器。

一．L VS+Keepalived 介绍1.LVSLVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。

本项目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。

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

2.KeepalviedKeepalived在这里主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现二. 网站负载均衡拓朴图.IP信息列表：名称IPLVS-DR-Master 61.164.122.6LVS-DR-BACKUP 61.164.122.7LVS-DR-VIP 61.164.122.8WEB1-Realserver 61.164.122.9WEB2-Realserver 61.164.122.10GateWay 61.164.122.1三. 安装LVS和Keepalvied软件包1. 下载相关软件包#mkdir /usr/local/src/lvs#cd /usr/local/src/lvs#wget /software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz #wget /software/keepalived-1.1.15.tar.gz2. 安装LVS和Keepalived#lsmod |grep ip_vs#uname -r2.6.18-53.el5PAE#ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-53.el5PAE-i686/ /usr/src/linux#tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz#cd ipvsadm-1.24#make && make install#find / -name ipvsadm # 查看ipvsadm的位置#tar zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz#cd keepalived-1.1.15#./configure && make && make install#find / -name keepalived # 查看keepalived位置#cp /usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/#cp /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/#mkdir /etc/keepalived#cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/#cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/#service keepalived start|stop #做成系统启动服务方便管理.四. 配置LVS实现负载均衡1．LVS-DR，配置LVS脚本实现负载均衡#vi /usr/local/sbin/lvs-dr.sh#!/bin/bash# description: start LVS of DirectorServer#Written by :NetSeek GW=61.164.122.1# website director vip.SNS_VIP=61.164.122.8SNS_RIP1=61.164.122.9SNS_RIP2=61.164.122.10./etc/rc.d/init.d/functionslogger $0 called with $1case "$1" instart)# set squid vip/sbin/ipvsadm --set 30 5 60/sbin/ifconfig eth0:0 $SNS_VIP broadcast $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP up/sbin/route add -host $SNS_VIP dev eth0:0/sbin/ipvsadm -A -t $SNS_VIP:80 -s wrr -p 3/sbin/ipvsadm -a -t $SNS_VIP:80 -r $SNS_RIP1:80 -g -w 1/sbin/ipvsadm -a -t $SNS_VIP:80 -r $SNS_RIP2:80 -g -w 1touch /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1;;stop)/sbin/ipvsadm -C/sbin/ipvsadm -Zifconfig eth0:0 downifconfig eth0:1 downroute del $SNS_VIProute del $SS_VIPrm -rf /var/lock/subsys/ipvsadm >/dev/null 2>&1echo "ipvsadm stoped";;status)if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];thenecho "ipvsadm stoped"exit 1elseecho "ipvsadm OK"fi;;*)echo "Usage: $0 {start|stop|status}"exit 1esacexit 02．配置Realserver脚本.#vi /usr/local/sbin/realserver.sh#!/bin/bash# description: Config realserver lo and apply noarp#Written by :NetSeek SNS_VIP=61.164.122.8. /etc/rc.d/init.d/functionscase "$1" instart)ifconfig lo:0 $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP/sbin/route add -host $SNS_VIP dev lo:0echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announcesysctl -p >/dev/null 2>&1echo "RealServer Start OK";;stop)ifconfig lo:0 downroute del $SNS_VIP >/dev/null 2>&1echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho "RealServer Stoped";;*)echo "Usage: $0 {start|stop}"exit 1esacexit 0或者采用secondary ip address方式配置# vi /etc/sysctl.confnet.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2#sysctl –p#ip addr add 61.164.122.8/32 dev lo#ip add list 查看是否绑定3. 启动lvs-dr脚本和realserver启本，在DR上可以查看LVS当前状态:#watch ipvsadm –ln五．利用Keepalvied实现负载均衡和和高可用性1.配置在主负载均衡服务器上配置keepalived.conf#vi /etc/keepalived/keepalived.conf! Configuration File for keepalivedglobal_defs {notification_email {cnseek@# failover@firewall.loc# sysadmin@firewall.loc}notification_email_from sns-lvs@smtp_server 127.0.0.1# smtp_connect_timeout 30router_id LVS_DEVEL}# 20081013 written by :netseek# VIP1vrrp_instance VI_1 {state MASTER #备份服务器上将MASTER改为BACKUP interface eth0virtual_router_id 51priority 100 # 备份服务上将100改为99advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {61.164.122.8#(如果有多个VIP，继续换行填写.)}}virtual_server 61.164.122.8 80 {delay_loop 6 #(每隔10秒查询realserver状态)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) protocol TCP #(用TCP协议检查realserver状态)real_server 61.164.122.9 80 {weight 3 #(权重)TCP_CHECK {connect_timeout 10 #(10秒无响应超时)nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 80}}real_server 61.164.122.10 80 {weight 3TCP_CHECK {connect_timeout 10nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 80}}}2. BACKUP服务器同上配置，先安装lvs再按装keepalived,仍后配置/etc/keepalived/keepalived.conf，只需将红色标示的部分改一下即可.3. vi /etc/rc.local#/usr/local/sbin/lvs-dr.sh 将lvs-dr.sh这个脚本注释掉。

linux lvs 配置

Linux负载均衡一、LVS概述及原理LVS是一个开源的软件，由毕业于国防科技大学的章文嵩博士于1998年5月创立，可以实现LINUX平台下的简单负载均衡。

LVS是Linux Virtual Server的缩写，意思是Linux虚拟服务器。

LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。

调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。

整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。

为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。

一般来说，LVS集群采用三层结构，其主要组成部分为：1) 负载调度器（load balancer），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。

2) 服务器池（server pool），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

3) 共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

调度器是服务器集群系统的唯一入口点（Single Entry Point），它可以采用IP 负载均衡技术、基于内容请求分发技术或者两者相结合。

在IP负载均衡技术中，需要服务器池拥有相同的内容提供相同的服务。

当客户请求到达时，调度器只根据服务器负载情况和设定的调度算法从服务器池中选出一个服务器，将该请求转发到选出的服务器，并记录这个调度；当这个请求的其他报文到达，也会被转发到前面选出的服务器。

在基于内容请求分发技术中，服务器可以提供不同的服务，当客户请求到达时，调度器可根据请求的内容选择服务器执行请求。

因为所有的操作都是在Linux操作系统核心空间中将完成的，它的调度开销很小，所以它具有很高的吞吐率。

Linux服务器集群系统――LVS(Linux Virtual Server)项目

背景当今计算机技术已进入以网络为中心的计算时期。

由于客户/服务器模型的简单性、易管理性和易维护性，客户/服务器计算模式在网上被大量采用。

在九十年代中期，万维网（World Wide Web）的出现以其简单操作方式将图文并茂的网上信息带给普通大众，Web也正在从一种内容发送机制成为一种服务平台，大量的服务和应用（如新闻服务、网上银行、电子商务等）都是围绕着Web进行。

这促进Internet用户剧烈增长和Internet流量爆炸式地增长，图1显示了1995至2000年与Internet连接主机数的变化情况，可见增长趋势较以往更迅猛。

Internet的飞速发展给网络带宽和服务器带来巨大的挑战。

从网络技术的发展来看，网络带宽的增长远高于处理器速度和内存访问速度的增长，如100M Ethernet、A TM、Gigabit Ethernet等不断地涌现，10Gigabit Ethernet即将就绪，在主干网上密集波分复用（DWDM）将成为宽带IP的主流技术[2,3]，Lucent已经推出在一根光纤跑800Gigabit的WaveStar?OLS800G 产品[4]。

所以，我们深信越来越多的瓶颈会出现在服务器端。

很多研究显示Gigabit Ethernet 在服务器上很难使得其吞吐率达到1Gb/s的原因是协议栈（TCP/IP）和操作系统的低效，以及处理器的低效，这需要对协议的处理方法、操作系统的调度和IO的处理作更深入的研究。

在高速网络上，重新设计单台服务器上的网络服务程序也是个重要课题。

比较热门的站点会吸引前所未有的访问流量，例如根据Yahoo的新闻发布，Yahoo已经每天发送6.25亿页面。

一些网络服务也收到巨额的流量，如American Online的Web Cache 系统每天处理50.2亿个用户访问Web的请求，每个请求的平均响应长度为5.5Kbytes。

与此同时，很多网络服务因为访问次数爆炸式地增长而不堪重负，不能及时处理用户的请求，导致用户进行长时间的等待，大大降低了服务质量。

LVS原理详解配置文件参数详解

LVS原理详解配置文件参数详解LVS（Linux Virtual Server）是一种基于四层（TCP/UDP）和七层（HTTP/HTTPS）负载均衡技术，能够将网络流量按照一定的策略分发到多个真实服务器上，从而提高服务器的可用性和负载能力。

LVS的主要原理是通过网络地址转换（NAT）、数据包转发（DR）和IP隧道（TUN）三种方式实现负载均衡。

在LVS的配置文件中，有一些重要的参数需要进行详细的解释。

1. Virtual Server（虚拟服务器）参数：- VIP（Virtual IP）：虚拟服务器的IP地址。

当客户端请求访问这个VIP时，LVS会根据一定的策略将请求转发到后端真实服务器进行处理。

- Protocol（协议）：虚拟服务器所使用的协议类型，如TCP、UDP、HTTP等。

根据不同的协议，LVS的配置和行为会略有差异。

- Scheduler（调度算法）：LVS使用的负载均衡算法，常见的有轮询（Round Robin）、加权轮询（Weighted Round Robin）、最少连接（Least Connection）等。

2. Real Server（真实服务器）参数：- RIP（Real IP）：真实服务器的IP地址。

- RS_PORT（Real Server Port）：真实服务器上对外提供服务的端口号。

- RS_WEIGHT（Real Server Weight）：真实服务器的权重值。

通过权重值可以实现负载均衡的策略，权重越高的服务器会处理更多的请求。

3.LVS模式参数：- NAT模式（Network Address Translation）：LVS作为网络地址转换器，将客户端请求的源IP地址和目标IP地址进行转换，使得请求最终到达真实服务器。

- DR模式（Direct Routing）：LVS将客户端请求的目标IP地址更改为真实服务器的IP地址，并通过修改ARP映射表使得请求直接发送给真实服务器。

lvs工作原理

lvs工作原理
LVS（LinuxVirtualServer）是一种开源的负载均衡软件，其主要功能是将客户端的请求按照一定的规则分发给多个服务器进行处理，以实现高可用、高性能、高可扩展性的应用。

LVS的工作原理主要包括以下几个方面：
1. IP负载均衡
LVS通过在负载均衡器上设置虚拟IP（VIP），将客户端请求转发给后端的多个真实服务器。

这个过程中，LVS会根据一定的策略（如轮询、最少连接数等）选择一个可用的真实服务器进行请求转发。

2. 网络地址转换（NAT）
在NAT模式下，LVS会将客户端请求的源IP地址和端口号替换成负载均衡器的IP地址和端口号，再将请求转发给真实服务器进行处理。

这种方式比较适用于应对客户端IP地址变动的情况。

3. 直接路由（DR）
在DR模式下，LVS会将客户端请求的目标IP地址和端口号保持不变，直接将请求转发给真实服务器进行处理。

这种方式比较适用于高并发的场景，可以减轻负载均衡器的负载压力。

4. 表决调度
表决调度是LVS的一种高可用机制，即将多个负载均衡器组成一个集群，通过基于心跳检测的机制，选择一台具有最高优先级的负载均衡器作为主节点，负责处理客户端请求。

如果主节点发生故障，其他节点会自动接管主节点的工作，从而实现高可用。

总的来说，LVS的工作原理可以简单归纳为将客户端请求分发给多个真实服务器进行处理，并通过一些高可用机制保证系统的可用性和稳定性。

lvs dr模式原理

lvs dr模式原理区域可扩展性是分布式系统设计中的常见需求。

LVS (Linux Virtual Server) 是一种基于Linux操作系统的软件负载均衡解决方案。

LVS可以通过实现IP负载均衡、端口负载均衡、Iptables模块、NAT模块等来将用户请求分发到不同的服务器上，以提高系统的性能和可靠性。

LVS DR (Direct Routing) 模式是LVS中的一种负载均衡模式。

它的原理是将前端负载均衡设备和后端真实服务器通过二层网络连接起来，前端负载均衡设备负责接收用户请求并进行负载均衡操作，将请求发送到合适的真实服务器上，然后直接将响应数据通过交换机发送给用户，绕过前端设备，提高了系统的处理性能。

具体来说，LVS DR模式的工作流程如下：1. 用户发送请求到前端负载均衡设备的VIP(Virtual IP)地址。

2. 前端负载均衡设备接收到请求后，根据负载均衡算法选择一个合适的后端真实服务器来处理请求。

3. 前端负载均衡设备将请求的目标IP地址修改为所选择的后端真实服务器的IP地址，然后将修改后的请求通过交换机发送给后端真实服务器。

4. 后端真实服务器接收到请求后，处理请求并生成响应数据。

5. 后端真实服务器将生成的响应数据直接发送给用户，绕过前端负载均衡设备，加快响应速度。

6. 用户收到响应数据后完成整个请求-响应过程。

需要注意的是，LVS DR模式中，前端负载均衡设备只负责将请求发送到合适的后端真实服务器上，并不参与响应数据的传输。

通过绕过前端设备，避免了响应数据再次经过前端设备的额外开销，提高了系统的处理性能和吞吐量。

总结来说，LVS DR模式通过在二层网络层面上实现负载均衡，将用户请求发送到不同的后端真实服务器上，并直接将响应数据发送给用户，以提高系统的性能和可靠性。

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Linux系统--LVS负载均衡配置1、什么是LVS？首先简单介绍一下LVS (Linux Virtual Server)到底是什么东西，其实他是一种丛集(Cluster)的技术，采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。

整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。

为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。

一般来说，LVS 集群采用三层结构.2、LVS主要组成部分为：负载调度器（load balancer/ Director），它是整个集群对外面的前端机，负责将客户的请求发送到一组服务器上执行，而客户认为服务是来自一个IP地址（我们可称之为虚拟IP地址）上的。

服务器池（server pool/ Realserver），是一组真正执行客户请求的服务器，执行的服务一般有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

共享存储（shared storage），它为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。

3、LVS负载均衡方式:Virtual Server via NATVS/NAT是一种最简单的方式，所有的RealServer只需要将自己的网关指向Director即可。

客户端可以是任意操作系统，但此方式下，一个Director能够带动的RealServer比较有限。

在VS/NAT的方式下，Director也可以兼为一台RealServer。

Virtual Server via IP TunnelingIP隧道（IP tunneling）是将一个IP报文封装在另一个IP报文的技术，这可以使得目标为一个IP地址的数据报文能被封装和转发到另一个IP地址。

IP隧道技术亦称为IP封装技术（IP encapsulation）。

IP隧道主要用于移动主机和虚拟私有网络（Virtual Private Network），在其中隧道都是静态建立的，隧道一端有一个IP地址，另一端也有唯一的IP地址。

它的连接调度和管理与VS/NA T中的一样，只是它的报文转发方法不同。

调度器根据各个服务器的负载情况，动态地选择一台服务器，将请求报文封装在另一个IP报文中，再将封装后的IP报文转发给选出的服务器；服务器收到报文后，先将报文解封获得原来目标地址为VIP 的报文，服务器发现VIP地址被配置在本地的IP隧道设备上，所以就处理这个请求，然后根据路由表将响应报文直接返回给客户。

Virtual Server via Direct RoutingVS/DR方式是通过改写请求报文中的MAC地址部分来实现的。

Director和RealServer必需在物理上有一个网卡通过不间断的局域网相连。

RealServer上绑定的VIP配置在各自Non-ARP的网络设备上(如lo或tunl),Director的VIP地址对外可见，而RealServer的VIP 对外是不可见的。

RealServer的地址即可以是内部地址，也可以是真实地址。

4、三种负载均衡方式优缺点比较：Virtual Server via NATVS/NAT 的优点是服务器可以运行任何支持TCP/IP的操作系统，它只需要一个IP地址配置在调度器上，服务器组可以用私有的IP地址。

缺点是它的伸缩能力有限，当服务器结点数目升到20时，调度器本身有可能成为系统的新瓶颈，因为在VS/NAT中请求和响应报文都需要通过负载调度器。

我们在Pentium 166 处理器的主机上测得重写报文的平均延时为60us，性能更高的处理器上延时会短一些。

假设TCP报文的平均长度为536 Bytes，则调度器的最大吞吐量为8.93 MBytes/s. 我们再假设每台服务器的吞吐量为800KBytes/s，这样一个调度器可以带动10台服务器。

（注：这是很早以前测得的数据）基于VS/NAT的的集群系统可以适合许多服务器的性能要求。

如果负载调度器成为系统新的瓶颈，可以有三种方法解决这个问题：混合方法、VS/TUN和VS/DR。

在DNS混合集群系统中，有若干个VS/NAT负载调度器，每个负载调度器带自己的服务器集群，同时这些负载调度器又通过RR-DNS组成简单的域名。

但VS/TUN和VS/DR是提高系统吞吐量的更好方法。

对于那些将IP地址或者端口号在报文数据中传送的网络服务，需要编写相应的应用模块来转换报文数据中的IP地址或者端口号。

这会带来实现的工作量，同时应用模块检查报文的开销会降低系统的吞吐率。

Virtual Server via IP Tunneling在VS/TUN 的集群系统中，负载调度器只将请求调度到不同的后端服务器，后端服务器将应答的数据直接返回给用户。

这样，负载调度器就可以处理大量的请求，它甚至可以调度百台以上的服务器（同等规模的服务器），而它不会成为系统的瓶颈。

即使负载调度器只有100Mbps的全双工网卡，整个系统的最大吞吐量可超过1Gbps。

所以，VS/TUN可以极大地增加负载调度器调度的服务器数量。

VS/TUN调度器可以调度上百台服务器，而它本身不会成为系统的瓶颈，可以用来构建高性能的超级服务器。

VS/TUN技术对服务器有要求，即所有的服务器必须支持“IP Tunneling”或者“IP Encapsulation”协议。

目前，VS/TUN的后端服务器主要运行Linux操作系统，我们没对其他操作系统进行测试。

因为“IP Tunneling”正成为各个操作系统的标准协议，所以VS/TUN 应该会适用运行其他操作系统的后端服务器。

Virtual Server via Direct Routing跟VS/TUN方法一样，VS/DR调度器只处理客户到服务器端的连接，响应数据可以直接从独立的网络路由返回给客户。

这可以极大地提高LVS集群系统的伸缩性。

跟VS/TUN相比，这种方法没有IP隧道的开销，但是要求负载调度器与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上，服务器网络设备（或者设备别名）不作ARP响应，或者能将报文重定向（Redirect）到本地的Socket端口上。

注：以上三种方法所能支持最大服务器数目的估计是假设调度器使用100M网卡，调度器的硬件配置与后端服务器的硬件配置相同，而且是对一般Web服务。

使用更高的硬件配置（如千兆网卡和更快的处理器）作为调度器，调度器所能调度的服务器数量会相应增加。

当应用不同时，服务器的数目也会相应地改变。

所以，以上数据估计主要是为三种方法的伸缩性进行量化比较。

4、安装与配置LVS：IPVS负载调度器一般使用直接路由方法，即VS/DR方法，所以这里我们只介绍VS/DR的安装与配置。

1)、VS/DR的体系结构VS/DR的体系结构：调度器和服务器组都必须在物理上有一个网卡通过不分断的局域网相连，如通过交换机或者高速的HUB相连。

VIP地址为调度器和服务器组共享，调度器配置的VIP地址是对外可见的，用于接收虚拟服务的请求报文；所有的服务器把VIP地址配置在各自的Non-ARP网络设备上，它对外面是不可见的，只是用于处理目标地址为VIP的网络请求。

2)、VS/DR的工作流程VS/DR的工作流程：它的连接调度和管理与VS/NAT和VS/TUN中的一样，它的报文转发方法又有不同，将报文直接路由给目标服务器。

在VS/DR中，调度器根据各个服务器的负载情况，动态地选择一台服务器，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为选出服务器的MAC地址，再将修改后的数据帧在与服务器组的局域网上发送。

因为数据帧的MAC地址是选出的服务器，所以服务器肯定可以收到这个数据帧，从中可以获得该IP 报文。

当服务器发现报文的目标地址VIP是在本地的网络设备上，服务器处理这个报文，然后根据路由表将响应报文直接返回给客户。

++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ +++++++++++1. 安装modprobe -l |grep ipvs/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_dh.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_ftp.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lblc.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lblcr.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_lc.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_nq.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_rr.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_sed.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_sh.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_wlc.ko/lib/modules/2.6.18-128.el5/kernel/net/ipv4/ipvs/ip_vs_wrr.ko//检查Kernel中是否包含ipvs 模块,如果出现以上信息，表明kernel中已经包含了ipvs模块，不用重新编译内核tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gzcd ipvsadm-1.24makemake install注意在make时可能会出现很多错误的信息，请按照如下操作就可以正常编译ln -s /usr/src/kernels/2.6.18-128.el5-i686 /usr/src/linuxLVS DR模式Mysql服务器配置Virtual IP: 192.168.0.31 (虚拟服务器）Server1 IP: 192.168.0.27 (负载服务器)Realserver 01: 192.168.0.35 (集群服务器)Realserver 02: 192.168.0.32 (集群服务器)实验目的:在负载服务器上，配置LVS（DR模式），做mysql服务器的集群。