LVS负载均衡群集（LVS-NAT）

Posted 2020-11-19

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了LVS负载均衡群集（LVS-NAT）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

负载均衡集群指使用多台提供相同服务的服务器组成集群系统，提高服务的并发处理能力。负载均衡集群的前端使用一个调度器，将客户端请求平均分配到后端的服务器中，同时调度器可能还具有后端服务器状态检测的功能，将故障的服务器自动下线，使得集群具有一定的容错能力。集群拥有三种类型，负载均衡群集、高可用集群、高性能运算群集。

在典型的负载均衡群集中，包括三个层次的组件。

第一层，负载调度器：访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有的服务器共有的VIP（Virtual IP 虚拟IP）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器，确保高可用性。
第二层，服务器池：群集所提供的应用服务由服务器池承担，例如HTTP、FTP。其中每个节点具有独立的RIP（Real IP，真实IP）地址，只处理调度器分发过来的客户请求。当某个节点暂时失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。
第三层，共享存储：为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的稳点存储服务，确保整个群集的统一性。
关于群集的负载调度技术，可以基于IP、端口、内容等进行分发，其中基于IP的负载调度是效率最高的。基于负载均衡模式中，常见的有地址转换（NAT）、IP隧道（TUN）、直接路由（DR）三种工作模式。NAT方式只需要一个公网IP地址，从而成为最易用的一种负载均衡模式，安全性也较好。

构建LVS负载均衡群集，拥有两种工作模式——LVS-NAT和LVS-DR。本篇主要讲解LVS-NAT模式。

地址转换模式（LVS-NAT）

环境准备

网卡模式为仅主机模式，在centos7中，软件的安装方式多为在线安装，这里我们可以事先将所需的软件安装好之后再更改网卡模式及IP地址。

主机	操作系统	IP地址	主要软件
调度器，网关	CentOS-7-x86_64	192.168.100.1/12.0.0.1	ipvsadm
Apache网站服务器	CentOS-7-x86_64	192.168.100.110	httpd
Apache网站服务器	CentOS-7-x86_64	192.168.100.120	httpd
NFS共享存储服务	CentOS-7-x86_64	192.168.100.130	nfs-utils、rpcbind

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配置NFS

安装两个软件包nfs-utils、rpcbind，在centos7系统中一般都默认安装有，如果没有使用yum安装即可。
关闭防火墙及selinux防火墙
```
systemctl stop firewalld
setenforce 0
```

开启服务，编辑访问规则（/etc/exports）

systemctl start nfs
systemctl start rpcbind
/usr/share *(ro,sync)
/opt/benet 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/accp 192.168.100.0/24(rw,sync)

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在创建完成站点目录之后，文件夹的权限也要可读写

发布共享
```
exportfs -rv
```
配置节点服务器
安装httpd软件，启动服务
```
systemctl start httpd
```
查看共享存储，并挂载到/var/www/html/下
创建测试网页（/var/www/html/）
关闭防火墙及selinux防火墙
```
systemctl stop firewalld
setenforce 0
```
节点2服务器的创建方式和节点1大同小异，区别在于挂载的共享存储路径，首页网站内容也要有所区别，便于实验分析。

配置负载调度器
配置双网卡内网ens33：192.168.100.1 外网ens36：12.0.0.1
开启路由转发功能，在（/etc/sysctl.conf）配置文件中添加开启路由转发的命令
```
.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p      //加载，立即生效
```
配置SNAT转发规则
在配置规则之前，首先清空防火墙规则，然后再添加新的规则
```
iptables -t nat -F  //清空nat表规则
iptables -F         //清空转发表规则
iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens33 -s 192.168.100/24 -j SNAT --to-source 12.0.0.1   //添加新的规则
```
由于是在防火墙内添加规则，所以防火墙不需要关闭，但是selinux防火墙仍需关闭
配置负载分配策略
1. 加载LVS内核模块
```
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
```
2. 安装ipvsadm管理软件，同时启动服务，服务的启动和以往的版本有所不同，在服务启动前需将管理规则进行保存，然后再启动服务
```
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
```
  3.编写一个脚本文件(脚本可在任意目录编写)，实现负载策略分配
```
ipvsadm -C                                          //清楚缓存
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr                     //添加虚拟服务器
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                                             //启用
```
  测试LVS群集
  
  使用客户机访问http：//12.0.0.1/，可以看到由真实服务器提供的网页内容——如果个节点的网页不同，则多次刷新的网页也会不同。