lvs

1、简介

LVS是Linux Virtual Server的简称，也就是Linux虚拟服务器，是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目，官方站点是：The Linux Virtual Server Project。现在LVS已经是Linux标准内核的一部分，在Linux2.4内核以前，使用LVS时必须重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核心之后，已经完全内置了LVS的各个功能模块，无需给内核打任何补丁，可以直接使用LVS提供的各种功能。

2、lvs的作用

LVS主要用于多服务器的负载均衡。它工作在传输层，可以实现高性能，高可用的服务器集群技术。
它廉价，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。
它易用，配置非常简单，且有多种负载均衡的方法。它稳定可靠，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。
另外可扩展性也非常好。

因为lvs工作在传输层，所以相对于其他的负载均衡的解决办法（DNS域名轮流解析、应用层负载的调度、客户端的调度等，它的效率是非常高的）

LVS的通过控制IP来实现负载均衡。IPVS是其具体的实现模块。

3、lvs的工作模式

3.1、DR模式

直接路由：Direct Routing，简称 DR 模式，采用半开放式的网络结构，与 TUN 模式的结构类似，但各节点并不是分散在各个地方，而是与调度器位于同一个物理网络，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。它是最常用的工作模式，因为它的功能性强大。

3.1.DR 模式的原理

用户请求到达LVS服务器后，LVS进行确定是不是已定义的服务，如果是定义过的VIP服务，将会根据配置信息，从后端RealServer组中选出一个服务器，然后将目的MAC地址修改为选出的RS服务器的MAC地址，数据包到达RealServer服务器后，发现目的MAC地址是自己，将会处理该报文，处理完成后，将响应报文向外发出。此时源地址IP为VIP，目标IP地址为CIP

3.1. DR 模式的优缺点：

优点：

响应数据不经过 LVS，性能高；
对数据包修改小，信息完整性好；

缺点：

LVS 与 RS 必须在同一个物理网络；
RS 上必须配置 lo 和其他内核参数；
不支持端口映射；

3.1.试试

环境准备

SR1配置

#//关闭selinux、防火墙
sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce 0
systemctl disable --now firewalld.service

#//安装nginx并配置主页
yum -y install nginx
cat << eof >/etc/nginx/conf.d/lvs.conf
server {
   listen 80;
   server_name  lvs.kaike.plus _;
   root /code/lvs;
   location / {
   index index.html ;
   }
}
eof
systemctl restart nginx.service 
mkdir -p /code/lvs
echo RS1 > /code/lvs/index.html

#//修改内核参数 抑制arp解析
cat << 'eof' >>/etc/sysctl.conf 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 
eof
sysctl -p

#//配置VIP 重启失效
ip addr add 10.0.0.128/32 dev lo label lo:1 

RS2配置

#//关闭selinux、防火墙
sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce 0
systemctl disable --now firewalld.service

#//安装nginx并配置主页
yum -y install nginx
cat << eof >/etc/nginx/conf.d/lvs.conf
server {
   listen 80;
   server_name  lvs.kaike.plus _;
   root /code/lvs;
   location / {
   index index.html ;
   }
}
eof
systemctl restart nginx.service 
mkdir -p /code/lvs
echo RS2 > /code/lvs/index.html

#//修改内核参数 抑制arp解析
cat << 'eof' >>/etc/sysctl.conf 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 
eof
sysctl -p

#//配置VIP 重启失效
ip addr add 10.0.0.128/32 dev lo label lo:1

DR配置

#//关闭selinux、防火墙
sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/selinux/config
setenforce 0
systemctl disable --now firewalld.service

#//安装ipvsadm
yum -y install ipvsadm
ipvsadm

#//添加VIP 重启失效
ip addr add 10.0.0.128/24 dev eth0 label eth0:0

#//配置规则
ipvsadm -A -t 10.0.0.128:80 -s rr
ipvsadm -a -t 10.0.0.128:80 -r 10.0.0.15:80 -g
ipvsadm -a -t 10.0.0.128:80 -r 10.0.0.17:80 -g

ipvsadm命令手册

3.2、NAT模式

地址转换：Network Address Translation，简称：NAT 模式，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，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，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。

3.3、原理

客户端发出请求数据包经过网络到达 LVS服务器，此时数据包源 IP 为 CIP，目的 IP 为 VIP。
到达 LVS 后，通过目的 IP 和目的 port 查找是否为已定义的服务，如果是，将会选择一个 RS 来作为后端服务器，数据包的目的 IP 地址将会修改为 RIP，这时并以 RIP 为目的 IP 去查找路由，确定下一跳及 port 信息后，数据包将会转发
到达 RS 服务器，数据包源 IP 为 CIP，目的 IP 为 RIP服务器经过处理后数据包源 IP 为 RIP，目的 IP 为 CIP
LVS 服务器收到响应数据包后，根据目的 IP 和 目的 PORT 查找相应的服务，这时，源 IP 为 VIP，目的IP为CI

3.3、TUN模式

4.基于keepalived管理lvs