LVS-NAT及LVS-DR实现

Ipvsadm命令的用法

管理集群服务：ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler]
-A：添加集群服务
-E：修改集群服务
-t：承载的应用层协议为基于TCP协议提供服务的协议；其server-address的格式为“VIP：PORT”，如“172.16.4.100:80”；
-u：承载的应用层协议为基于UDP协议提供服务的协议；其server-address的格式为“VIP：PORT”，如“172.16.4.100:53”；
-f：承载的应用层协议为基于TCP或UDP协议提供服务的协议，但此类报文会经由iptables/netfilter打标记，即防火墙标记，其server-address的格式为“FWM”，例如“10”；
-sscheduler：指明调度方法，默认为wlc；
删除：ipvsadm –D –t|u|f server-address

管理集群服务的RS:ipvsadm -a|e -t|u|f service-address-r server-address [-g|i|m] [-w weight]
添加或修改：
-r server-address:指明RS，server-address格式一般为“IP[:PORT:]”：注意，只支持端口映射的lvs类型才应该显示定义此处端口。
[-g|i|m]:指明lvs类型
-g：dr类型
-i：tun类型
-m：nat类型
[-w weight]：当前RS的权重；
注意：仅对于支持加权调度的scheduler，权重才有意义；
删除：
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
清空所有集群服务的定义： ipvsadm –c保存及恢复集群服务及RS的定义： ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm service ipvsadm save
ipvsadm -R < /etc/sysconfig/ipvsadm ipvsadm-restore < /etc/sysconfig/ipvsadm service ipvsadm restart查看规则：ipvsadm-L|l [options]
-c:列出当前所有connection；

[root@LVS ~]# ipvsadm -L -c
IPVS connection entries
pro expire state       source             virtual            destination
TCP 00:54 SYN_RECV    172.16.0.101:57660172.16.4.1:http    172.16.4.101:http

输出说明：
pro:使用的协议
expire:连接过期时间
state:连接状态
source:客户端地址
virtual:vip地址
destination:响应客户端的RS服务器地址

--stats:列出统计数据：

[root@LVS ~]# ipvsadm -L --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port               Conns   InPkts OutPkts  InBytes OutBytes
->RemoteAddress:Port
TCP 172.16.4.1:http                   22      104        0   11448        0
->172.16.4.101:http                 11       51        0    5764        0
->172.16.4.102:http                 11       53        0    5684        0

输出说明：
Conns：连接数
InPkts:入站报文
OutPkts: 出战响应
InBytes:入站字节数
OutBytes:出战字节数
说明：如果地址是vip地址，则是总数；如果是RS地址，则是direction分配给vip的数据。

--rate: 列出速率

[root@LVS ~]# ipvsadm -L --rate
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port                 CPS    InPPS  OutPPS    InBPS   OutBPS
->RemoteAddress:Port
TCP 172.16.4.1:http                    0        0        0       0        0
->172.16.4.101:http                  0        0        0       0        0
->172.16.4.102:http                  0        0        0       0        0

输出说明：
CPS：每秒钟连接数
InPPS：每秒钟入站报文数
OutPPS：每秒钟出战报文数
InBPS：每秒钟入站字节大小
OutBPS：每秒钟出战字节大小

-n, --numeric: 数字格式显示IP及端口；

[root@LVS ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:80 rr
->172.16.4.101:80              Route   1     0          0
->172.16.4.102:80              Route   2     0          0

输出说明：
Weight：权重
ActiveConn：活动连接
InActConn：非活动连接

--exact: 精确值；

[root@LVS~]# ipvsadm -L --exact
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:http rr
->172.16.4.101:http            Route   1     0          1
->172.16.4.102:http            Route   2     0          0

清空计数器：及速率统计和连接信息等都会为0
ipvsadm-Z [-t|u|f service-address]

配置LVS-NAT

配置拓扑：



拓扑说明：

	主机名	系统环境	IP地址
调度器	LVS	Centos6.6 64位	外网：eth0 172.16.4.100 内网：eth1 192.168.1.1
WEB-01	WEB-01	内网：eth0 192.168.1.10
WEB-02	WEB-02	内网：eth0 192.168.1.11

配置以前注意事项说明：
1、RS的网关必须指向Director
2、director需要开启路由转发功能

后端web服务器配置

WEB-01和WEB-02最好准备不同的页面，一遍测试负载均衡效果。

[root@WEB-01 ~]# echo "WEB-01" > /var/www/html/index.html
[root@WEB-01 ~]# service httpd start
[root@WEB-02 ~]# echo "WEB-02" >/var/www/html/index.html
[root@WEB-02 ~]# service httpd start

确保调度器可以访问web测试

[root@LVS ~]# curl 192.168.1.10
WEB-01
[root@LVS ~]# curl 192.168.1.11
WEB-02

调度器配置

启动路由转发功能

[root@LVS~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward= 1
[root@LVS~]# sysctl –p
net.ipv4.ip_forward= 1   #出现此选项说明转发功能开启成功

设置ipvsadm策略

[root@LVS ~]# ipvsadm -A -t 172.16.4.100:80 -s rr
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 172.16.4.100:80 -r 192.168.1.10-m -w 1
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 172.16.4.100:80 -r 192.168.1.11 -m -w 1

验证集群：访问为结果web-01，刷新出现web-02，说明实现了负载均衡功能





查看ipvsadm也出现了连接

[root@LVS ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.100:80 rr
->192.168.1.10:80              Masq    1     0          1
->192.168.1.11:80              Masq    1     0          1

配置LVS-DR

环境拓扑：



环境描述：

	主机名	系统环境	IP地址
调度器	LVS	Centos6.6 64位	外网：eth0 172.16.4.100 VIP： eth0:0 172.16.4.1
WEB-01	WEB-01	外网：eth0 172.16.4.101 VIP： eth0:0 172.16.4.1
WEB-02	WEB-02	外网：eth0 172.16.4.102 VIP： eth0:0 172.16.4.1

后端web服务器配置

说明：WEB-01和WEB-02除了网页内容不一样（生产环境网页内容必须一样）之外，其他的都一样。

WEB-01配置

设置web页面

[root@WEB-01 ~]# echo "WEB-01" >/var/www/html/index.html
[root@WEB-01 ~]# service httpd start

设置内核参数，抑制ARP

[root@WEB-01 ~]# echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
[root@WEB-01 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
[root@WEB-01 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@WEB-01 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

设置vip地址

[root@WEB-01 ~]# ifconfig lo:0 172.16.4.1 broadcast172.16.4.1 netmask 255.255.255.255 up
[root@WEB-01 ~]# ifconfig | grep 172.16.4.1
inet addr:172.16.4.101 Bcast:172.16.255.255 Mask:255.255.0.0
inet addr:172.16.4.1 Mask:255.255.255.255

设置路由

[root@WEB-01 ~]# route add -host 172.16.4.1 dev lo:0

WEB-02配置

设置web页面

[root@WEB-02 ~]# echo "WEB-02" >/var/www/html/index.html
[root@WEB-02 ~]# service httpd start

设置内核参数

[root@WEB-02 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
[root@WEB-02 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
[root@WEB-02 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@WEB-02 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

设置VIP

[root@WEB-02 ~]# ifconfig lo:0 172.16.4.1 broadcast172.16.4.1 netmask 255.255.255.255 up
ifconfig |grep 172.16.4.1
[root@WEB-02 ~]# ifconfig | grep 172.16.4.1
inet addr:172.16.4.102 Bcast:172.16.255.255 Mask:255.255.0.0
inet addr:172.16.4.1 Mask:255.255.255.255

设置路由

[root@WEB-02 ~]# route add -host 172.16.4.1 dev lo:0

调度器设置

确保lvs可以访问后端web服务器

[root@LVS ~]# curl 172.16.4.101
WEB-01
[root@LVS ~]# curl 172.16.4.102
WEB-02

设置vip地址

[root@LVS ~]# ifconfig eth0:0 172.16.4.1 netmask255.255.255.255 up
ifconfig | grep 172.16.4.1
[root@LVS ~]# ifconfig | grep 172.16.4.1
inet addr:172.16.4.100 Bcast:172.16.255.255 Mask:255.255.0.0
inet addr:172.16.4.1 Bcast:172.16.4.1 Mask:255.255.255.255

配置负载均衡策略

[root@LVS ~]# ipvsadm -A -t 172.16.4.1:80 -s rr
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 172.16.4.1:80 -r172.16.4.10 -g -w 1
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 172.16.4.1:80 -r172.16.4.11 -g -w 1

客户端访问验证，持续刷新如果出现轮训效果说明配置成功

特殊情况：httpd启用长连接时的lvs轮询

httpd启动长连接的方式。

KeepAlive ON
MaxKeepAliveRequests 100
KeepAliveTimeout 15

启动之后，客户端请求通过lvs调度到后端的RS服务器，会始终调度到一个页面，直到长连接结束，rr的调度算法在这种情况下是不会实现轮训的。

使用脚本配置LVS-DR

Direction使用的脚本

#!/bin/bash
#
vip=172.16.4.1
rip=('172.16.4.101' '172.16.4.102')
weight=('1' '1')
port=80
scheduler=rr
ipvstype='-g'

rpm -q ipvsadm >> /dev/null
if [ $? != 0 ];then
echo"please install ipvsadm"
exit 1
fi

case $1 in
start)
iptables -F-t filter
ipvsadm -C

ifconfigeth0:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add-host $vip dev eth0:0

ipvsadm -A-t $vip:$port -s $scheduler
[ $? -eq 0] && echo "ipvs service $vip:$port added."  || exit 2

for i in`seq 0 $[${#rip[@]}-1]`; do
ipvsadm-a -t $vip:$port -r ${rip[$i]} $ipvstype -w ${weight[$i]}
[ $? -eq0 ] && echo "RS ${rip[$i]} added."
done

touch/var/lock/subsys/ipvs
;;

stop)
ipvsadm -C
ifconfigeth0:0 down
rm -f /var/lock/subsys/ipvs
echo"ipvs stopped."
;;

status)
if [ -f/var/lock/subsys/ipvs ]; then
echo"ipvs is running."
ipvsadm -L -n
else
echo"ipvs is stopped."
fi
;;

*)
echo"Usage: `basename $0` {start|stop|status}"
exit 3
;;
esac

RS使用的脚本

#!/bin/bash
#
vip=172.16.4.1
interface="lo:0"

case $1 in
start)
echo 1> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 1> /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 2> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 2> /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

ifconfig$interface $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add-host $vip dev $interface
;;

stop)
echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

ifconfig$interface down
;;

status)
if ifconfiglo:0 |grep $vip &> /dev/null; then
echo"ipvs is running."
else
echo"ipvs is stopped."
fi
;;

*)

echo"Usage: `basename $0` {start|stop|status}"
exit 1
esac