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        CentOS 7上實現(xiàn)LVS負載均衡群集之NAT轉換模式

        LVS虛擬服務器

        Linux Virtual Server(LVS)是針對 Linux內核開發(fā)的一個負載均衡項目,由我國的章文嵩博土在1998年5月創(chuàng)建,官方站點位于http://www.linuxvirtualserver.org/.

        LVS實際上相當于基于IP地址的虛擬化應用,為基于IP地址和內容請求分發(fā)的負載均衡提出了一種高效的解決方法。

        LVS現(xiàn)在已成為Linux內核的一部分,默認編譯為ip_vs模塊,必要時能夠自動調用。

        LVS的負載調度算法

        針對不同的網絡服務和配置需要,LVS調度器提供多種不同的負載調度算法,其中最常用的四種算法包括輪詢、加權輪詢、最少連接和加權最少連接。

        輪詢( RoundRobin):將收到的訪問請求按照順序輪流分配給群集中的各節(jié)點(真實服務器)。

        加權輪詢( WeightedRoundRobin):根據真實服務器的處理能力輪流分配收到的訪問請求,調度器可以自動查詢各節(jié)點的負載情況,并動態(tài)調整其權重。這樣可以保證處理能力強的服務器承擔更多的訪問流量。

        最少連接( LeastConnections):根據真實服務器已建立的連接數(shù)進行分配,將收到的訪問請求優(yōu)先分配給連接數(shù)最少的節(jié)點。

        加權最少連接(WeightedLeastConnections):在服務器節(jié)點的性能差異較大的情況下,可以為真實服務器自動調整權重,權重較高的節(jié)點將承擔更大比例的活動連接負載。

        使用ipvsadm管理工具

        ipvsadm是在負載調度器上使用的LVS群集管理工具,通過調用ip_vs模塊添加、刪除服務器節(jié)點,以及查看群集的運行狀態(tài)。在CentOS6系統(tǒng)中,需要手動安裝ipvsadm軟件包。在centos7中直接安裝就可以。

        地址轉換模式

        地址轉換( NetworkAddressTranslation)簡稱NAT模式,類似于防火墻的私有網絡結構,負載調度器作為所有服務器節(jié)點的網關,即作為客戶機的訪問入口,也是各節(jié)點回應客戶機的訪問出口。服務器節(jié)點使用私有IP地址,與負載調度器位于同一個物理網絡,安全性要優(yōu)于其他兩種方式。

        圖解

        CentOS 7上實現(xiàn)LVS負載均衡群集之NAT轉換模式
        說明:節(jié)點服務器作用在私網,而客戶端作用在公網,此時LVS就作為網關,節(jié)點服務器反饋信息給客戶端時,會經過LVS。

        實驗環(huán)境

        角色 IP
        LVS 192.168.100.1 / 12.0.0.1
        apache1 192.168.100.110
        apache2 192.168.100.120
        NFS 192.168.100.130

        步驟

        在兩臺節(jié)點服務器上搭建httpd服務

        # yum install httpd -y  # systemctl stop firewalld.service  # setenforce 0

        在NFS服務器上搭建NFS服務

        • 安裝服務
          # rpm -q nfs-utils  # rpm -q rpcbind   //看是否安裝,服務已安裝
        • 編輯配置文件
          # vim /etc/exports  /usr/share *(ro,sync)  /opt/benet 192.168.100.0/24(rw,sync)//創(chuàng)建目錄benet,192.168.100.0網段的可以進行讀寫和同步操作  /opt/accp 192.168.100.0/24(rw,sync)//創(chuàng)建目錄accp,192.168.100.0網段的可以進行讀寫和同步操作
        • 創(chuàng)建目錄并賦予權限
          # mkdir /opt/benet /opt/accp  # chmod 777  /opt/benet /opt/accp
        • 開啟nfs服務并發(fā)布共享
          # systemctl start nfs.service  # exportfs -rv  //發(fā)布共享

          CentOS 7上實現(xiàn)LVS負載均衡群集之NAT轉換模式

          節(jié)點服務器掛載nfs服務器的共享文件

        • apache1將/opt/benet掛載到站點目錄下
          # showmount -e 192.168.100.130  //查看共享文件  # mount.nfs 192.168.100.130:/opt/benet /var/www/html  //掛載  # cd /var/www/html/  # echo "this is benet" > index.html  # systemctl start httpd.service 

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        • apache2將/opt/accp掛載到站點目錄下
          # showmount -e 192.168.100.130  //查看共享文件  # mount.nfs 192.168.100.130:/opt/accp /var/www/html  //掛載  # echo "this is accp" > index.html  # systemctl start httpd.service 

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          LVS服務器(注意是雙網卡)

        • 安裝ipvsadm管理工具
          # yum install ipvsadm -y
        • 加載內核模塊
          # modprobe ip_vs
        • 設置路由轉發(fā)(因為是雙網卡)
          # vim /etc/sysctl.conf  末尾添加:net.ipv4.ip_forward = 1  # sysctl -p  //立即生效

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        • 防火墻設置
          iptables -F    # iptables -t nat -F  # iptables -L  //清空所有規(guī)則  # iptables -t nat -I POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1   //設置SNAT轉發(fā),將所有192.168.100.0段的都轉換為12.0.0.1,然后進行訪問client

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        • 開啟ipvsadm
          # systemctl start ipvsadm.service  注:此時開啟可能會出現(xiàn)問題  # ipvsadm --save  > /etc/sysconfig/ipvsadm  //輸入該行即可

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        • 編寫可執(zhí)行的腳本
          # cd /opt  # vi net.sh  #!/bin/bash  ipvsadm -C  ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr  ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.110:80 -m  ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.120:80 -m  ipvsadm  # chmod +x net.sh  # ./net.sh  解釋如下:  ipvsadm -C //清除內核虛擬服務器表中的所有記錄//  -A:添加虛擬服務器  -s:指定調度算法  rr:輪詢算法  -a:添加真實服務器  -t:指定外網網關及TCP端口  -r:指定節(jié)點服務器的地址及TCP端口  -m:使用NAT集群模式

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          打開一臺win7進行檢測
          CentOS 7上實現(xiàn)LVS負載均衡群集之NAT轉換模式
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          注:當兩次連續(xù)訪問12.0.0.1時,可能一時間切換不過來,顯示的還是原來的界面,這時候就必須清除緩存,才能看到兩個不同的界面。當然了,如果這時關掉其中一臺節(jié)點服務器的httpd服務,那么再去訪問12.0.0.1時,顯示的就是另一臺的網頁界面啦。

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