LVS Mode&Method
2015-06-24 10:24
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LVS NAT 模式：
Summary：
普通的NAT模式为DNAT，即只更改目的地址，不改源端口。
LVS在转发报文时，将Client的源IP透传给Server，类似于透明传输。
优点：
1. 可提供从不同源地址访问的访问。
2. RS不占用公网IP。
3. 可以更改访问目的地址的端口，DR及Tun模式不可以。
缺点：
1. 因为将Client IP透传给Server，为了不使Server受到攻击，前面要放个防火墙。
2. 配置比较复杂，每次添加，删除 VIP，RS，都需要将RS的网关指向LVS。当大范围部署时，需要更改多次RS，维护成本会计较高，如果达不到自动化运维的程度，维护起来比较容易出错。
3. 性能不及DR和Tun模式。
与APV优缺点比较：
1. Array APV支持FullNAT模式：
只有在最新版的LVS中才支持FullNAT模式，但是用户目前拿不到最新版的LVS。
NAT模式类似于Array的透明传输。
工作过程：
1> client发送request到LVS的VIP上，VIP选择一个Real-server，并记录连接信息到hash表中，然后修改client的request的目的IP地址为Real-server的地址，将请求发给Real-server;
2> Real-server收到request包后，发现目的IP是自己的IP，于是处理请求，然后发送reply给LVS;
3> LVS收到reply包后，修改reply包的的源地址为VIP，发送给client;
4> 从client来的属于本次连接的包，查hash表，然后发给对应的Real-server。
5> 当client发送完毕，此次连接结束或者连接超时，那么LVS自动从hash表中删除此条记录。
LVS DR 模式：
Summary：
DR模式是效率最高的一种，对于每个请求LVS把目的mac改成从RS中选择的机器的mac，再将修改后的数据帧在与服务器组的局域网上发送。
但是局限性是LVS机器需要和RS至少能有一个网卡同在一个VLAN下面，这样限制了DR模式只能在比较单一的网络拓扑下使用。
优点：
1. 响应报文直接从后端服务器返回给客户，吞吐量同TUN模式差不多，或更高
缺点：
1. 真实服务器需要同负载调度器在同一个网段
2. 需要为每个后台服务器配置一个公网IP，占用公网IP多。
3. 服务器暴露在外，不安全。
与APV优缺点比较：
1. 类似于APV的三角传输模式。
2. APV可以将RS保护在后台，LVS的RS会暴露在外面。
3. APV： 客户端，APV，RS可以在不通网段；
LVS： 客户端，LVS，RS都要在同一网段。
4. 由于DR的模式设计，LVS的性能可能会比APV要高。
工作过程：
当一个client发送一个WEB请求到VIP，LVS服务器根据VIP选择对应的real-server的Pool，根据算法，在Pool中选择一台Real-server，LVS在hash表中记录该次连接，
然后将client的请求包发给选择的Real-server，最后选择的Real-server把应答包直接传给client；当client继续发包过来时，LVS根据更才记录的hash表的信息，
将属于此次连接的请求直接发到刚才选择的Real-server上；当连接中止或者超时，hash表中的记录将被删除。
1，Linux Director 负载调度器
1 ifconfig eth0 192.168.1.2 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2 ifconfig eth0:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3 route add -host 192.168.1.3 dev eth0:0
2，创建 ipvs.sh 脚本，并执行
#!/bin/bash
#ipvs.sh
1. ipvsadm -C
2. ipvsadm -A -t 192.168.1.3:80 -s rr
3. ipvsadm -a -t 192.168.1.3:80 -r 192.168.1.4:80 -g
4. ipvsadm -a -t 192.168.1.3:80 -r 192.168.1.5:80 -g
3，配置 Real Server 真实服务器（192.168.1.4）
1. ifconfig eth0 192.168.1.4 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2. ifconfig lo:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3. route add -host 192.168.1.3 dev lo:0
4，创建 arp.sh脚本，并执行
#!/bin/bash
#arp.sh
1. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
2. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
3. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
4. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
5，配置 Real Server 真实服务器（192.168.1.5）
1. ifconfig eth0 192.168.1.5 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2. ifconfig lo:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3. route add -host 192.168.1.3 dev lo:0
6，创建 arp.sh 脚本，并执行
#!/bin/bash
#arp.sh
1. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
2. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
3. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
4. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
LVS TUNNEL 模式：
Summary：
采用NAT模式时，由于请求和响应的报文必须通过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器处理能力将成为瓶颈。
为了解决这个问题，调度器把请求的报文通过IP隧道转发到真实的服务器。
真实的服务器将响应处理后的数据直接返回给客户端。
这样调度器就只处理请求入站报文，由于一般网络服务应答数据比请求报文大很多，采用VS/TUN模式后，
集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
优点：
1. 由于通过IP Tunneling 封装后，封装后的IP包的目的地址为Real-server的IP地址，
那么只要Real-server的地址能路由可达，Real-server在什么网络里都可以，这样可以减少对于公网IP地址的消耗。
缺点：
因为要处理IP Tunneling封装和解封装的开销，那么效率不如DR模式。
与APV优缺点比较：
1. 类似于APV的三角传输模式。
2. APV可以将RS保护在后台，LVS的RS会暴露在外面。
3. 由于DR的模式设计，LVS的性能可能会比APV要高。
工作过程：
1）客户请求数据包，目标地址VIP发送到LB上。
2）LB接收到客户请求包，进行IP Tunnel封装。即在原有的包头加上IP Tunnel的包头。然后发送出去。
3）RS节点服务器根据IP Tunnel包头信息（此时就又一种逻辑上的隐形隧道，只有LB和RS之间懂）收到请求包，然后解开IP Tunnel包头信息，得到客户的请求包并进行响应处理。
4）响应处理完毕之后，RS服务器使用自己的出公网的线路，将这个响应数据包发送给客户端。源IP地址还是VIP地址。
1，Linux Director 负载调度器
1 ifconfig eth0 192.168.1.2 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2 ifconfig eth0:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3 route add -host 192.168.1.3 dev eth0:0
2，创建 ipvs.sh 脚本，并执行
#!/bin/bash
#ipvs.sh
1. ipvsadm -C
2. ipvsadm -A -t 192.168.1.3:80 -s rr
3. ipvsadm -a -t 192.168.1.3:80 -r 192.168.1.4:80 -g
4. ipvsadm -a -t 192.168.1.3:80 -r 192.168.1.5:80 -g
3，配置 Real Server 真实服务器（192.168.1.4）
1. ifconfig eth0 192.168.1.4 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2. ifconfig lo:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3. route add -host 192.168.1.3 dev lo:0
4，创建 arp.sh脚本，并执行
#!/bin/bash
#arp.sh
1. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
2. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
3. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
4. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
5，配置 Real Server 真实服务器（192.168.1.5）
1. ifconfig eth0 192.168.1.5 broadcast 192.168.1.255 netmask 255.255.255.0 up
2. ifconfig lo:0 192.168.1.3 netmask 255.255.255.255 up
3. route add -host 192.168.1.3 dev lo:0
6，创建 arp.sh 脚本，并执行
#!/bin/bash
#arp.sh
1. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
2. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
3. echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
4. echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
[LVS] NAT mode with RR method.
1. Summary;
NAT模式下，LVS RR method配置方式，测试结果。
与APV优缺点：
RR算法与APV的RR算法基本一致，没有特殊区别。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s rr
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
/usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
/usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 执行 wget http://11.11.11.12. 多次。
2. 在LVS上，执行ipvsadm -L -n --stats 查看SLB 统计信息。
------------------------------------------------
[Expected result]:
每个RS的访问次数应该相等。
[root@RHEL6 ipv4]# ipvsadm -L -n --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 12 66 43 4799 5701
-> 22.22.22.23:80 6 33 23 2544 3086
-> 22.22.22.24:80 6 33 20 2255 2615
--------------------------------------------------------------
[Topo]
client: IP:11.11.11.11
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
| |
| |
| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] NAT mode with RR method.
1. Summary;
NAT模式下，LVS RR method配置方式，测试结果。
与APV优缺点：
LVS的WRR与APV的RR+group weight基本一致。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s wrr
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 执行 wget http://11.11.11.12. 多次。
2. 在LVS上，执行ipvsadm -L -n --stats 查看SLB 统计信息。
------------------------------------------------
[Expected result]:
每个RS的访问次数应该相等。
[root@RHEL6 ipv4]# ipvsadm -L -n --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 12 66 43 4799 5701
-> 22.22.22.23:80 6 33 23 2544 3086
-> 22.22.22.24:80 6 33 20 2255 2615
--------------------------------------------------------------
[Topo]
client: IP:11.11.11.11
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
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| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] NAT mode with LC method.
1. Summary;
NAT模式下，LVS LC method配置方式，测试结果。
与APV优缺点：
1. LVS的LC算法与APV的LC算法稍有差别。
2. LVS的LC没有“颗粒度”概念，只是简单的看哪个RS的连接数少，就将请求转到哪个RS上。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s lc
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 启动2台client,执行 "telnet 11.11.11.12 80" 多次。 基数次访问用client1, 偶数次访问用client2. 目的是为了保证client1的请求全部在RS1上，client2的请求全部在RS2上。
2. 在client1上，执行pkill -9 telnet. 将client1与RS1的连接全部断开。
3. 这时，在LVS统计中，可以看到，只有RS2的连接。
4. 在client1上，多次执行"telnet 11.11.11.12 80"。
5. 在LVS上，观察RS访问状态。
------------------------------------------------
[Expected result]:
由于RS2的连接数大于RS1的连接数。所以，client1的全部请求，都应该hit到RS1上。此为LC算法的目的.
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 10 20
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 0 30
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 6 30
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
--------------------------------------------------------------
[Topo]
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
| |
| |
| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] NAT mode with WLC method.
1. Summary;
NAT模式下，LVS WLC method配置方式，测试结果。
与APV优缺点：
WLC与LC基本一致，区别在于Weight。 如设置两个RS1，RS2，weight值为10和5：
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -w 5 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -w 10 -m
请求会按照5:10的比例分配到RS1和RS2上，当RS上的连接数小于5:10的关系时，会将后续的请求分配到连接数低的RS上，直到连接数比例达到5:10.
此后将会继续按照5:10的比例分配连接。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s wlc
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -w 5 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -w 10 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 启动2台client,执行 "telnet 11.11.11.12 80" 多次。 基数次访问用client1, 偶数次访问用client2. 目的是为了保证client1的请求全部在RS1上，client2的请求全部在RS2上。
2. 在client1上，执行pkill -9 telnet. 将client1与RS1的连接全部断开。
3. 这时，在LVS统计中，可以看到，只有RS2的连接。
4. 在client1上，多次执行"telnet 11.11.11.12 80"。
5. 在LVS上，观察RS访问状态。
------------------------------------------------
[Expected result]:
@step5: 由于RS2的连接数大于RS1的连接数。所以，client1的全部请求，都应该hit到RS1上。此为LC算法的目的.
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 10 20
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 0 30
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http lc
-> 22.22.22.23:http Masq 1 10 20
-> 22.22.22.24:http Masq 1 6 30
TCP 11.11.11.13:http rr
-> 22.22.22.23:http Masq 1 0 0
--------------------------------------------------------------
[Topo]
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
| |
| |
| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] DH method.
1. Summary;
DH算法通过Hash 目的IP，将相同目的IP的请求都分配到某一台RS上。
如果是NAT模式，因为所有client都向同一VIP请求，所以即使后台有多个RS，LVS也都会将请求分配到其中1台RS上。
DH算法主要是工作在有Cache服务器的透明传输模式中。目的是保持后续的请求都hit到同一RS上。
Internet
|
|------cache array
|
|-----------------------------
| |
DH DH
| |
Access Access
Network1 Network2
参考文档：
http://www.austintek.com/LVS/LVS-HOWTO/HOWTO/LVS-HOWTO.ipvsadm.html#DH
与APV优缺点：
1. APV不支持哈希目标地址算法
2. 对于在Cache集群服务器使用场景下，APV的算法支持可能有所不足。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s dh
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 启动2台client,在client1上多次访问vip。
2. 在client2上多次访问vip。
------------------------------------------------
[Expected result]:
访问同一VIP的请求将会全部分配到某一台RS上。
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -L -n --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 16 38 22 2104 1272
-> 22.22.22.23:80 0 0 0 0 0
-> 22.22.22.24:80 16 38 22 2104 1272
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -L -n --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 39 94 55 5200 3172
-> 22.22.22.23:80 0 0 0 0 0
-> 22.22.22.24:80 39 94 55 5200 3172
--------------------------------------------------------------
[Topo]
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
| |
| |
| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] NAT mode with SH method.
1. Summary;
NAT模式下，LVS SH method配置方式，测试结果。
与APV优缺点：
1. 可以设置哈希IP位数。
2. 对保持有特殊需求的用户，有增强的HIP,CHI算法.
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s sh
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 启动2台client,在client1上多次访问vip。
2. 在client2上多次访问vip。
------------------------------------------------
[Expected result]:
从同一个Client发出的请求将会全部分配到某一台RS上。
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -ln --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.23:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.24:80 0 0 0 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -ln --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 18 36 18 2016 1080
-> 22.22.22.23:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.24:80 10 20 10 1120 600
--------------------------------------------------------------
[Topo]
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
------------------------
| |
| |
| |
nginx1 nginx2
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24
[LVS] SED method.
1. Summary;
基于wlc算法，举例说明：
ABC三台机器权重分别为123，连接数也分别为123， 如果使用wlc算法的话，因为当前比例正好是1:2:3，所以新的请求会随机分给ABC中任意一个。
如果用SED算法，会进行这样一个运算：
A:(1+1)/1
B:(1+2)/2
C:(1+3)/3
根据计算结果，会把请求分配给C服务器上。
与APV优缺点：
1. LVS的SED算法与APV的LC算法稍有差别。
2. LVS的SED没有“颗粒度”概念，而是采用上面的算法，选择一个权重最大的RS。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s sed
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -w 1 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -w 2 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.25:80 -w 3 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 保证三台服务器上的连接数分别为123.
2. 再新建一条连接，看LVS会将请求分配个哪个RS.
------------------------------------------------
[Expected result]:
将会分配给22.22.22.25这个RS上。
--------------------------------------------------------------
[Topo] -- Pasted as attachment
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
---------------------------------------------------
| | |
| | |
| | |
nginx1 nginx2 nginx3
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24 IP：22.22.22.25
[LVS] NQ method.
1. Summary;
无需队列，如果有台RS的连接数=0，就直接分配过去，不需要进行SED运算。
与APV优缺点：
1. APV没有NQ算法。
2. NQ也是LC算法的一种，相比较SED算法，NQ的处理会快一些。
3. 使用场景应该不多。
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s nq
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 保证两台RS上各有5个连接。
2. 断开RS2上的所有连接。
3. 再次访问VIP，查看LVS与哪个RS建立连接。
------------------------------------------------
[Expected result]:
LVS将会与RS2建立连接。
如果RS1和RS2连接数都不为0，则按照SED算法分配连接。
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http nq
-> 22.22.22.23:http Masq 1 5 0
-> 22.22.22.24:http Masq 1 5 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http nq
-> 22.22.22.23:http Masq 1 5 0
-> 22.22.22.24:http Masq 1 0 5
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 11.11.11.12:http nq
-> 22.22.22.23:http Masq 1 5 0
-> 22.22.22.24:http Masq 1 2 5
--------------------------------------------------------------
[Topo]
两个client: IP:11.11.11.11/11.11.11.2
|
|
LVS: VIP:11.11.11.12
|
|
| IP:22.22.22.22
----------------------------------
| | |
| | |
| | |
nginx1 nginx2 nginx3
IP:22.22.22.23 IP: 22.22.22.24 IP：22.22.22.25
[LVS] LBLC LBLCR
1. Summary;
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。
与APV优缺点：
1. APV没有类似于LBLC，LBLCR的算法。
2. 这两种算法主要应用于Cache集群环境中，在此场景中，APV的算法支持可能有所不足。
参考文档：
http://www.austintek.com/LVS/LVS-HOWTO/HOWTO/LVS-HOWTO.ipvsadm.html#DH
--------------------------------------------------------------
[Test Steps]
On LVS:
1. echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
//参数值为1时启用ip转发，为0时禁止ip转发，在NAT模式下此操作是必须的。
2.
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 11.11.11.12:80 -s sh
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.23:80 -m
ipvsadm -a -t 11.11.11.12:80 -r 22.22.22.24:80 -m
//上面操作中，第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录，
//第二行是添加一条新的虚拟IP记录，同时指定采用轮询算法。
//第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录，并且指定LVS的工作模式为NAT模式。
//-g代表gateway，意思为直接路由，还可以有-i(internet)隧道模型，-m(masq)伪装，NAT模式
On Nginx Server:
1. 修改/usr/local/apache2/conf/httpd.conf,将 80端口改为8888.
2.启动Apache：
./usr/local/apache2/bin/apachectl start
3.修改/usr/local/nginx/conf/nginx.conf,将“upstream slbserver”改为：
upstream slbserver{
server 127.0.0.1:8888;
}
4. 将网关指向 LVS机器的IP。
5.启动Nginx:
./usr/local/nginx/sbin/nginx
On Client:
1. 启动2台client,在client1上多次访问vip。
2. 在client2上多次访问vip。
------------------------------------------------
[Expected result]:
从同一个Client发出的请求将会全部分配到某一台RS上。
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -ln --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.23:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.24:80 0 0 0 0 0
[root@RHEL6 vs]# ipvsadm -ln --stats
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=1048576)
Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes
-> RemoteAddress:Port
TCP 11.11.11.12:80 18 36 18 2016 1080
-> 22.22.22.23:80 8 16 8 896 480
-> 22.22.22.24:80 10 20 10 1120 600
--------------------------------------------------------------
[Topo]
Internet
|
|------cache array
|
|-----------------------------
| |
DH DH
| |
Access Access
Network1 Network2
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