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LVS负载均衡群集——NAT模式实操

9月前 作者：飞翔小怪兽 分类：Toy博客 阅读(58) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了LVS负载均衡群集——NAT模式实操。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

目录

一、什么是集群

二.集群使用在那个场景

三.集群的分类

四.负载集群的架构

1.第一层，负载调度器

2.第二层，服务器池

3.第三层，共享存储

五.负载均衡集群的工作模式

1.地址转换 （NAT模式）

2.IP隧道 （TUN模式）

3.直接路由 （DR模式）

六.LVS虚拟服务器

2.LVS组成

3.LVS作用（1）主要用于多服务器的负载均衡

七.LVS负载调度算法

1.轮询（rr）

2.加权轮询

3.最少连接

4.加权最少连接

八.实战部署步骤及需求

1.使用ipvsadm工具

 ipvasdm工具选项

NAT模式 LVS负载均衡群集部署

 部署NFS共享存储服务(NFS服务器：192.168.158.22/24)

​编辑

部署两台WEB服务器（节点服务器）

第一台web服务器 192.168.158.25/24

​编辑第二台第二台web服务器（192.168.158.26/24）

 部署LVS负载调度服务器

一、什么是集群

1.cluster，集群、群集

2.由多台主机构成，但对外只表现为一个整体，只提供一个访问入口(域名与IP地址)，相当于一台大型计算机。

二.集群使用在那个场景

用在高并发

高可用，访问流量多的时候

三.集群的分类

1.负载均衡器群集
（1）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

（2）LB的负载分配依赖于主节点的分流算法
（3）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。例如，“DNS轮询“代理”等。

2.高可用群集
（1）提高应用系统的可靠性，尽可能的减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）的容错效果。

（2）HA的工作方式包括双工和主从两种模式，双工即所有节点同时在线，主从则只有主节点在线，但当出现故障时从节点能自动切换为主节点，例如“故障切换”“双机热备”等

3. 高性能运算群集

(1) 以提高应用系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于大型、超级计算机的高性能运算(HPC)能力

(2)  高性能依赖于"分布式运算”、“并行计算” ， 通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起，实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力

四.负载集群的架构

1.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能够平滑替换至备用调度器，确保高可用性。

2.第二层，服务器池

群集所提供的应用服务，由服务器池承担，其中每个节点具有独立的RIP地址（真实ip），只处理调度器分发过来的客户机请求，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

3.第三层，共享存储

为服务器池中的所以节点提供稳定，一致的文件存取服务，确保整个群集的统一性。共享存储可以使用NAS设备，或者提供NFS共享服务的专用服务器.

五.负载均衡集群的工作模式

1.地址转换 （NAT模式）

(1)类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问出口

(2)服务器节点使用私有ip地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式

2.IP隧道 （TUN模式）

(1)采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不在经过负载调度器

(2)服务器节点分散在互联网中的不同位置，具有独立的公网ip地址，通过专用的ip隧道与负载调度器相互通信

3.直接路由 （DR模式）

(1)采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构累死，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络

(2)负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的ip隧道

六.LVS虚拟服务器

1.LVS概述
（1）Linux Virtual Server是针对Linux内核开发的负载均衡解决方案，由我国博士章文嵩在1998年创建，LVS实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用，为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出的一种高效的解决方法

（2）LVS现在已成为Linux内核的一部分，默认编译为ip_vs模块，必要时能够自动调用。在CentOS7系统中，以下操作可以手动加载ip_vs模块，并查看当前系统中ip_vs模块的版本信息。

六.LVS虚拟服务器
1.LVS概述
（1）Linux Virtual Server是针对Linux内核开发的负载均衡解决方案，由我国博士章文嵩在1998年创建，LVS实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用，为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出的一种高效的解决方法

（2）LVS现在已成为Linux内核的一部分，默认编译为ip_vs模块，必要时能够自动调用。在CentOS7系统中，以下操作可以手动加载ip_vs模块，并查看当前系统中ip_vs模块的版本信息。

2.LVS组成

（1）Lvs是基于内核态的net filter框架实现的IPVS功能，工作在内核态，用户配置VRRP

（2）ipvsadm是lvs用户态的配套工具，可以实现VID华人RS的增删改查

3.LVS作用 （1）主要用于多服务器的负载均衡

（2）工作在网络层，可实现高性能高可用的服务集群技术

（3）廉价，可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器

（4）易用，配置简单 有多重负载均衡的方法

（5）稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不影响整体效果

（6）可扩展性好

4.LVS和nginx比较
（1）Lvs比nginx具有更强的抗负载能力，性能高 对内存和CPu资源消耗低

（2）LVS工作在网络层，网络依懒性大，稳定性高。nginx安装配置比较简单，网络性依赖小

（3）LVS不支持正则匹配处理，无法实现动静分离效果，nginx可以实现动静分离这方面的功能

（4）LVS适用的协议范围广，nginx仅支持HTTP和HTTPS、Email协议，适用范围小

七.LVS负载调度算法

1.轮询（rr）

将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点（真实服务器），均等的对待每一个服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载

2.加权轮询

（1）根据调度器设置的权重值分发请求，权重值高的节点优先获得任务，分配的请求数越多

（2）保证性能强的服务器承担更多的访问流量

3.最少连接

根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点

4.加权最少连接

（1）在服务器节点的性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重

（2）性能较高的节点将承担更大比例的活动连接负载

八.实战部署步骤及需求

1.使用ipvsadm工具

创建虚拟服务器

添加、删除服务器节点

查看群集及节点情况

保存负载分配策略

 ipvasdm工具选项

-A：添加虚拟服务器

-D：删除整个虚拟fuwq

-s：指定负载调度算法（轮询，加权轮询，最少连接，加权最少连接，wlc）

-a：表示添加真实服务器（节点服务器）

-d：删除某一个节点

-t：指定VIP地址及TCP端口

-r：指定RIP地址及TCP端口

-m：表示使用NAT群集模式

-g：表示使用DR模式

-i：表示使用TUN模式

-w：设置权重（权重为0时表示暂停节点）

-p60：表示保持长连接60秒

-l：列表查看LVS虚拟服务器（默认为查看所有）

-n：以数字形式显示地址，端口等信息，常与“-l”选项组合使用

NAT模式 LVS负载均衡群集部署

案例环境及部署图示

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

一台NFS服务器： 192.168.158.20/24

两台WEB服务器： 192.168.158.30/24，192.168.158.40/24

一台LVS负载调度服务器（2块网卡）： 内网192.168.72.10/24（ens33)，外网12.0.0.254/24（ens36）

win10 客户机： 12.0.0.200/24

 部署NFS共享存储服务(NFS服务器：192.168.158.22/24)

 1.关闭防火墙

[root@localhost ~]# systemctl disable --now firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0 
setenforce: SELinux is disabled

2、安装nfs-utils、rpcbind软件包
[root@localhost ~]# yum install nfs-utils rpcbind -y

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 #3、新建共享目录，并创建站点文件
[root@localhost ~]# mkdir /share/
[root@localhost ~]# cd /share/
[root@localhost share]# mkdir tt nn
[root@localhost share]# echo "tt is a girl" > tt/index.html
[root@localhost share]# echo "nn is a boy" > nn/index.html

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#4、修改共享配置文件，设置共享策略

[root@localhost share]# vim /etc/exports

 /share/tt 192.168.158.0/24
 /share/nn 192.168.158.0/24

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#5、启动两个服务，查看本机的NFS共享目录

启动两个服务
[root@localhost share]# systemctl start rpcbind
[root@localhost share]# systemctl start nfs
[root@localhost share]# showmount -e

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

部署两台WEB服务器（节点服务器）

第一台web服务器 192.168.158.25/24

#1、关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#2、安装httpd
[root@localhost ~]# yum install -y httpd

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#3、查看nfs服务器的共享信息

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.158.20
Export list for 192.168.158.20:
/share/nn 192.168.158.0/24
/share/tt 192.168.158.0/24

​

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#4、挂载站点。将NFS服务器的共享目录/share/tt/，挂载到httpd服务的根目录

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
[root@localhost ~]# mount 192.168.158.20:/share/tt/ /var/www/html
[root@localhost ~]# df    // 查看挂在是否成功

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost ~]# cat /var/www//html/index.html 
tt is a girl

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#5、指定网关，网关地址设置为负载调度器的内网地址
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 

GATEWAY=192.168.158.20 
DNS1=8.8.8.8

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#6、重启网络服务，开启httpd服务
[root@localhost ~]# systemctl restart network
[root@localhost ~]# systemctl start httpd

第二台第二台web服务器（192.168.158.26/24）

 #1、指定网关，网关地址设置为负载调度器的内网地址
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 

 GATEWAY=192.168.72.10
 #DNS1=8.8.8.8
[root@localhost ~]# systemctl restart network

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 #2、关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#3、安装httpd

[root@localhost ~]# yum install -y httpd

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 #4、查看nfs服务器的共享信息
[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.158.20
Export list for 192.168.158.20:
/share/nn 192.168.158.0/24
/share/tt 192.168.158.0/24

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 5. #挂载NFS的共享目录
    临时挂载
 mount 192.168.158.20:/share/nn/ /var/www/html
 df  //查看挂载是否成功
 cat /var/www/html/index.html

 6. #开启httpd服务
systemctl start httpd

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 部署LVS负载调度服务器

 #1、添加一块网卡，我这里是ens36，配置网卡，重启网络
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33

 #GATEWAY=192.168.158.2   //将网卡和DNS服务器地址注释掉
 #DNS1=8.8.8.8

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36

IPADDR=12.0.0.254  //设置外网网卡IP地址
NETMASK=255.255.255.0
#GATEWAY=192.168.158.2
#DNS1=8.8.8.8

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#2、关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 #3、开启路由转发功能
vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1   在最后一行添加
​
sysctl -p  #查看是否修改成功
​

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#4、配置SNAT策略（如果内网想主动连接外网的话，需要配置SNAT策略）
iptables -t nat -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.158.0/24 -o ens36 -j SNAT --to 12.0.0.254
iptables -nL POSTROUTING -t nat

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#5、加载LVS内核模块
[root@localhost network-scripts]# modprobe ip_vs
[root@localhost network-scripts]# cat /proc/net/ip_vs

#加载LVS所有调度算法
[root@localhost network-scripts]# for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#6、安装ipvsadm管理工具，开启服务
[root@localhost network-scripts]# mount /dev/sr0 /mnt

[root@localhost network-scripts]# yum install -y ipvsadm

#开启服务前必须保存负载分配策略，生成/etc/sysconfig/ipvsadm文件。如果该文件不存在，服务无法启动。

[root@localhost ~]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm

[root@localhost ~]# systemctl start ipvsadm.service

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 #7、配置负载分配策略（NAT模式只需要在负载器上配置，节点服务器不需要特殊配置）
[root@localhost ~]# ipvsadm -C  ##清空原有规则

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

#指定指定VIP地址及TCP端口，-s rr 指定负载调度策略为轮询
ipvsadm -a -t 12.0.0.254:80 -r 192.168.158.30:80 -m -w 1  
ipvsadm -a -t 12.0.0.254:80 -r 192.168.158.40:80 -m -w 1

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost ~]# ipvsadm   #查看策略
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  localhost.localdomain:http rr
  -> 192.168.158.30:http          Masq    1      0          0         
  -> 192.168.158.40:http          Masq    1      0          0

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost ~]#  ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm  
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  12.0.0.254:80 rr
  -> 192.168.158.30:80            Masq    1      0          0         
  -> 192.168.158.40:80            Masq    1      0          0

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

[root@localhost network-scripts]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -ln

LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维

 LVS负载均衡群集——NAT模式实操,lvs,负载均衡,运维文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-521314.html

到了这里，关于LVS负载均衡群集——NAT模式实操的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

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