用LVS在Linux上搭建负载均衡集群服务

一、基于NAT的LVS的安装与配置

1. 硬件需求和网络拓扑

2.下载软件：

（1）、内核源代码：需要下载2.4.23以后版本的内核源代码。下载地址为http://www.kerner.org.本文中下载的内核源代为：linux-2.4.30.tar.bz2.

（2）、用户配置工具ipvsadm，下载地址：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs.html.本文下载的是：http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.4/ipvsadm- 1.21-11.tar.gz

3.安装软件：

在director（控制器，202.99.59.110）上安装支持LVS的内核和配置工具ipvsadm.

（1）、在内核配置时以下选项必须选：

（2）、编译和安装内核

分别执行： make bzImage；make modules；make modules_install；然后编辑启动配置文件，重新启动系统，在启动时选择新的内核。

系统启动后要确认内核是否支持ipvs，只需要执行下面的命令即可：grep ip_vs_init /boot/System.map

（3）、编译和安装ipvsadm

ln -s /usr/src/linux-2.4.30 /usr/src/linux tar -zxvf ipvsadm-1.21-11.tar.gz

cd ipvsadm-1.21-11

make all

make install

然后运行：ipvsadm ——version命令，应该有下面的内容输出：

ipvsadm v1.21 2004/02/23 （compiled with popt and IPVS v1.0.12）

4. 配置LVS

（1）、在202.99.59.110上：

echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects

echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects

echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects

echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects

清除ipvsadm表：

/sbin/ipvsadm -C

使用ipvsadm安装LVS服务

#add http to VIP with rr sheduling

/sbin/ipvsadm -A -t 202.99.59.110：80 -s rr

增加第一台realserver：

#forward http to realserver 192.168.10.1 using LVS-NAT （-m）， with weight=1

/sbin/ipvsadm -a -t 202.99.59.110：80 -r 192.168.10.1：80 -m -w 1

增加第二台realserver：

#forward http to realserver 192.168.10.2 using LVS-NAT （-m）， with weight=1

/sbin/ipvsadm -a -t 202.99.59.110：80 -r 192.168.10.2：80 -m -w 1

（2）、realserver配置

在192.168.10.1（realserver1）和192.168.10.2（realserver2）上分别将其网关设置为192.168.10.254，并分别启动apache服务。

在客户端使用浏览器多次访问：http://202.99.59.110/，然后再202.99.59.110上运行ipvsadm命令，应该有类似下面的输出：

IP Virtual Server version 1.0.12 （size=4096）Prot LocalAddress：Port Scheduler Flags -> RemoteAddress：Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 202.99.59.110：http rr -> 192.168.10.1：http Masq 1 0 33 -> 192.168.10.2：http Masq 1 0 33

从上面的结果可以看出，我们的LVS服务器已经成功运行。

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二、基于直接路由（DR）的LVS的配置

1.硬件需求和网络拓扑：

2.安装软件：

在director（202.99.59.109）上安装上面的方法安装内核和管理软件。

3. 配置LVS

（1）、在202.99.59.109上：

修改内核运行参数，即修改/etc/sysctl.conf文件的内容如下：net.ipv4.ip_forward = 0 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 1net.ipv4.conf.default.send_redirects = 1net.ipv4.conf.eth0.send_redirects = 1然后执行下面的命令是对内核修改的参数立即生效：sysctl -p配置VIP地址：/sbin/ifconfig eth0：0 202.99.59.110 broadcast 202.99.59.110 netmask 255.255.255.255 up/sbin/route add -host 202.99.59.110 dev eth0：0清除ipvsadm表：/sbin/ipvsadm -C使用ipvsadm安装LVS服务：/sbin/ipvsadm -A -t 192.168.1.110：http -s rr增加realserver：#forward http to realserver using direct routing with weight 1/sbin/ipvsadm -a -t 192.168.1.110：http -r 192.168.1.12 -g -w 1/sbin/ipvsadm -a -t 192.168.1.110：http -r 192.168.1.12 -g -w 1

（2）在realserver1（202.99.59.108）和realserver2（202.99.59.107）上做下面的设置。

修改内核运行参数，即修改/etc/sysctl.conf文件的内容如下：net.ipv4.ip_forward = 0net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2然后执行下面的命令是对内核修改的参数立即生效：sysctl -p配置VIP地址：/sbin/ifconfig lo：0 202.99.59.110 broadcast 202.99.59.110 netmask 255.255.255.255 up/sbin/route add -host 202.99.59.110 dev lo：0

p>在客户端使用浏览器多次访问：http://202.99.59.110/，然后再202.99.59.110上运行ipvsadm命令，应该有类似下面的输出：

IP Virtual Server version 1.0.12 （size=4096）Prot LocalAddress：Port Scheduler Flags -> RemoteAddress：Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 192.168.100.254：http rr -> 192.168.100.3：http Route 1 0 28 -> 192.168.100.2：http Route 1 0 29

从上面的结果可以看出，我们的LVS服务器已经成功运行。

在面的实例中ipvsadm用到的几个参数含义如下：

-A 增加一个虚拟服务，该服务由协议、IP地址和端口号组成，例如：

-A -t 202.99.59.110：80 （增加一格虚拟服务，其协议（-t表示tcp，-u表示udp）为TCP、IP为202.99.59.110、端口号为80.

-s 指定服务采用的算法，常用的算法参数如下：

rr 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。

wrr 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。

lc 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。

wlc 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。

lblc 基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections）

" 基于局部性的最少链接" 调度算法是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器，若该服务器是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载，则用"最少链接"的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到该服务器。

lblcr 带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication）

" 带复制的基于局部性最少链接"调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组，按"最小连接"原则从服务器组中选出一台服务器，若服务器没有超载，将请求发送到该服务器，若服务器超载；则按"最小连接"原则从这个集群中选出一台服务器，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改，将最忙的服务器从服务器组中删除，以降低复制的程度。

dh 目标地址散列（Destination Hashing）

"目标地址散列"调度算法根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

sh 源地址散列（Source Hashing）

"源地址散列"调度算法根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

/sbin/ipvsadm -a -t 192.168.1.110：http -r 192.168.1.12 -g -w 1

-a 表示往一个服务内增加一个real server

-r 指定real server的IP地址

-w 表示权重

-g 表示使用DR方式，-m表示NAT方式，-i表示tunneling方式。