LVS负载均衡群集--NAT模式

Posted 2020-12-30

LVS简介
1、 在互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器难以承担所有的访问。除了使用价格昂贵的大型机、专用负载分流设备以外，企业多选择构建群集服务器——通过整合多台相对廉价的普通服务器，以同一个地址对外提供相对的服务。本篇博客将介绍企业中常用的一种群集技术——LVS。
负载均衡群集：以提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标，获得高并发、高负载（LB）的整体性能。LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，将来自客户机的访问请求分担给多个服务器节点，从而缓解整个系统的负载压力。
2、负载均衡的分层结构：
第一层，负载调度器：这是整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的VIP地址，也称为群集IP地址，通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后平滑替换至备用调度服务器，确保高可用性
第二层：服务器池：也就是提供各种服务的服务器，其中每个节点具有独立的RIP地址，例如web服务器，ftp服务器，数据库服务器等，处理调度器发来的请求。
第三层：共享存储：主要存储服务器池中应用程序的数据，一般会采用NAS或者SAN设备，为所有节点提供稳定、一致的文件存储服务，确保整个群集的统一性。

3、本次实验采用地址转换（NAT）模式：类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为服务器节点的网关。服务器节点使用私有IP，与负载调度器使用同一个物理网络，安全性较高。采用的算法为轮询，将接收到的请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点服务器，均等的对待每一台服务器。

实验环境：
CentOS7-1为调度器（双网卡）：内--192.168.10.1 外--12.0.0.1
CentOS7-2为web1： 192.168.10.20
CentOS7-3为web2： 192.168.10.30
Redhat6.5为NFS服务器：192.168.10.10
win7作为客户端：12.0.0.12

实验过程：

一、安装实验所需软件包
调度器（LVS）：

[[email protected] ~]# yum install -y ipvsadm

web节点服务器：

[[email protected] ~]# yum install -y httpd
[[email protected] ~]# systemctl start httpd.service 
[[email protected] ~]# systemctl stop firewalld.service
[[email protected] ~]# setenforce 0 

NFS（存储服务）：

[[email protected] ~]# yum install -y nfs rpcbind
[[email protected] ~]# service iptables stop
[[email protected] ~]# setenforce 0

二、切换网卡为仅主机模式，此处注意，需要安装好软件包再进行网卡切换，否则centos7无法加载yum仓库

调度器（LVS）：

[[email protected] ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[[email protected] network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
[[email protected] network-scripts]# vim ifcfg-ens33

[[email protected] network-scripts]#  vim ifcfg-ens36

[[email protected] ~]# service network restart

开启调度器的路由功能

vim /etc/sysctl.conf 
        net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p               

web节点服务器、NFS也进行同样网卡切换操作，此处不再赘述。
配置完成后即可测试互联互通

三、NFS存储服务操作

NFS服务器：192.168.10.10

[[email protected] ~]# service rpcbind start
[[email protected] ~]# service nfs start
[[email protected] ~]# vim /etc/exports           #编辑存储模块
       /usr/share *(ro,sync)
      /opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)
      /opt/accp 192.168.10.0/24(rw,sync)
[[email protected] ~]# exports -rv
[[email protected] ~]# mkdir /opt/benet /opt/accp        建立目录
[[email protected] ~]# chmod 777 /opt/benet /opt/accp

web1:提供挂载点，设置首页

[[email protected] ~]# showmount -e 192.168.10.10  #查看是否提供存储空间
[[email protected] ~]# mount.nfs 192.168.10.10:/opt/benet /var/www/html
[[email protected] ~]# echo "this is benet" > /var/www/html/index.html   #首页设置

web2：提供挂载点，设置首页

[[email protected] ~]# showmount -e 192.168.10.10  #查看是否提供存储空间
[[email protected] ~]# mount.nfs 192.168.10.10:/opt/accp /var/www/html
[[email protected] ~]# echo "this is accp" > /var/www/html/index.html  #首页设置

客户机检测：

四、负载调度设置---调度器

防火墙SNAT装换配置：

[[email protected] ~]# iptables -F                #清空防火墙列表
[[email protected] ~]# iptables -t nat -F      #清空NAT表
[[email protected] ~]#iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens36 -s 192.168.10.0/24 -j SNAT --to-source 12.0.0.1     #防火墙SNAT转换设置

负载调度算法：

[[email protected] ~]# ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm   #保存策略，此条不输入将无法启动服务
[[email protected] ~]# systemctl start ipvsadm.service      #启动服务
[[email protected] ~]# vim /opt/nat.sh

[[email protected] ~]# source /opt/nat.sh               #执行脚本
[[email protected] ~]# systemctl restart ipvsadm.service       #重启服务

[[email protected] ~]# ipvsadm -ln
在LVS负载调度器中，通过查看节点状态可以观察当前负载分配情况，对于轮询算法来说，每个节点所获得连接负荷应大致相同。