LVS Keeplived原理與實現

常用的軟負載均衡由如下幾種

nginx+keeplived

lvs+keeplived

haproxy+keeplive

dns負載均衡

lvs是四層負載均衡，也就是說建立在osi模型的第四層——傳輸層之上，傳輸層上有我們熟悉的tcp/udp，lvs支援tcp/udp的負載均衡。

lvs的**主要通過修改ip位址（nat模式，分為源位址修改snat和目標位址修改dnat）、修改目標mac（dr模式）來實現。

主要有nat模式和dr模式。

負載均衡伺服器配置

新增虛擬服務指定對外ip（vip）新增虛擬服務指定對外ip（vip）

ipvsadm -a -t 192.168.40.17:80 -s rr

針對lvs伺服器註冊真實web伺服器ip

ipvsadm -a -t 192.168.40.17:80 -r 192.168.41.31:80

ipvsadm -a -t 192.168.40.17:80 -r 192.168.41.33:80

檢視vip和rs是否已經配置成功。

ipvsadm -l -n

web伺服器配置

1)新增環路埠lo的對外ip&路由

ifconfig lo 192.168.40.17 netmask 255.255.255.255

route add -host 192.168.40.17 dev lo

2)需要arp抑制

echo 「1」>***/lo/arp_ignore

echo 「2」>***/lo/arp_announce

echo 「1」>***/all/arp_announce

echo 「2」>***/all/arp_announce

如果不進行arp抑制，客戶端請求不知道去負載均衡伺服器還是web伺服器。arp抑制後web伺服器只能接受從負載均衡伺服器中**的請求。

keepalived：集群管理中保證集群高可用的乙個服務軟體，用來防止單點故障。keepalived主要是上線了vrrp協議。

vrrp（virtual router redundancy protocol 虛擬路由冗餘協議）：實現路由器高可用協議，解決路由器單點問題。將n臺提供相同功能的路由器組成乙個路由器組，這個組裡面通過競選產生乙個master和多個backup，master上面有乙個對外提供服務的vip（該路由器所在區域網內其他機器的預設路由為該vip）。master會發組播給backup，當backup收不到vrrp包時就認為master宕掉了，這時就需要根據vrrp的優先順序來選舉乙個backup當master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。

keepalived高可用集群之間是通過 vrrp進行通訊的， vrrp是通過過競選機制來確定主備的，主的優先順序高於備，因此，工作時主會優先獲得所有的資源，備節點處於等待狀態，當主掛了的時候，備節點就會接管主節點的資源，然後頂替主節點對外提供服務。

安裝keeplived和lvs管理軟體ipvsadm

yum -y install keepalived ipvsadm

配置主備keepalived.conf

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! configuration file for keepalived
global_defs 
notification_email_from [email protected]
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id lvs_devel
}vrrp_instance vi_1 
virtual_ipaddress 
}virtual_server 192.168.112.180 80 
} real_server 192.168.112.136 80 }
}

關閉主備防火牆

service firewalld stop

檢視防火牆狀態

service firewalld status

啟動主備keepalived

systemctl start keepalived

關閉命令：

systemctl stop keepalived

檢視主備vip繫結情況

ip a l ens33

其中被負載均衡伺服器只需要修改

state master --> state backup

priority 100 --> priority 50

安裝httpd

編寫靜態頁面：

web伺服器1配置

echo webserver1 > /var/www/html/index.html

web伺服器2配置

echo webserver2 > /var/www/html/index.html

編寫加入lvs集群指令碼

vim lvs.sh

#!/bin/bash vip=192.168.112.180 mask=255.255.255.255 dev=ens33:1 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 $dev $vip netmask $mask broadcast $vip up

route add -host $vip dev $dev ;; stop)

ifconfig $dev down

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 ;;

*)echo 「usage: $(basename $0) start|stop」

exit 1 ;; esac

啟動指令碼，加入lvs集群

sh lvs.sh start

ipvsadm檢視lvs配置資訊

ipvsadm -ln

開啟服務

結果1：由於瀏覽器中設定http中keeplive屬性，可以通過wireshark分析tcpdump抓的包看到。需要每隔6秒鐘左右重新整理可以看到請求被分配到兩台web伺服器上。

2.abs壓力測試,看連線數

ab -n 100000 -c 200

ipvsadm -l -n --rate

結果2：請求連線平均分配在兩台web伺服器上。

3.主備測試：將主排程器停止，看vip是否切換，備排程器是否能正常工作。

結果3：vip被切換到了被伺服器上。

4.負載測試，停止一台伺服器，另一台是否能正常工作

結果4：另一台伺服器也可以正常工作。

LVS Keeplived原理與實現

volatile原理與技巧

Socket 原理與使用

Hive原理與不足

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