服务负载之LVS

duang！duang！duang！今天开始写服务高可用之lvs。

回顾一下，我们一般服务集群可分为以下三种：

  1.负载均衡集群，如lvs，nginx（7层负载），haproxy（4层，7层都可以）等

  2.高可用集群，如keepalive，heartbeat组成的高可用，数据自身的主从高可用，主主高可用

  3.高性能集群，如某些运算工作站

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。lvs是根据TCP/IP4层协议，依赖内核的netfilter，工作在INPUT链上，实现4层负载，突破了套接字的限制，具有强大的并发能力。由于它不关心服务是否可用，在轮询等算法中，前端访问服务时，会出现固定比例的访问不可达，没有冗余功能。

lvs工作模式可分为：

  1.nat，多目标DNAT，顾名思义，目标地址转换，修改请求报文的目标地址（有时也会修改端口），转发给后端服务器。

  2.dr，直接路由，修改请求报文的目标mac地址，转发给同网段服务器。

  3.tun，隧道，不修改请求报文的IP首部，在原有的IP首部上，再封装一个IP首部，有可能会突破mut的限制，可能有一些手段限制请求包的大小。

lvs支持的算法：

  1.rr,轮询，根据ipvsadm管理表里面的次序，依次循环分配请求，绝对公平

  2.wrr,加权轮询，根据服务性能设置权重，根据权重比例分配请求，手握权重，我优先

  3.sh，源地址hash，把来自同一IP的请求始终分配同一RS主机，可以实现类似session会话保持功能

  4.dh，目标地址hash，对同一目标请求始终分配给同一RS主机，实现类似提高缓存命中功能

上面4种为静态算法。何为静态呢？是指，前端负载，不管后端服务的性能差异，始终我行我素的按照规则分配，根据现实社会规律，当人数太多，而每个人的能力强弱不一样，平均分配会使能力差的人不太公平，古人云，能者多劳。于是有了下面的算法；

  5.lc，最少链接，最少的家伙优先分配，公式：活动链接数*256+非活动链接数之和

  6.wlc，加权最少链接，lc升级版，权重大的优先分配，公式：（活动链接数*256+非活动链接数）/权重

  7.sed，最短期望延迟，公式：（活动链接数+1）*256/权重

  8.nq，按照权重大小一次分配，再按照sed算法

  9.lblc,基于本地最小链接的目标地址hash，即为动态DH算法，先LC，再DH，目前主要用于Cache集群系统

 10.lblcr，带复制功能的LBLC

ipvs管理工具:ipvsadm

常用命令： 

添加服务：ipvsadm -A -t 192.168.0.50:80 -s rr

修改服务：ipvsadm -E -t 192.168.0.50:80 -s wrr

保存服务：ipvsadm-save = ipvsadm -S

载入服务：ipvsadm-restore =ipvsadm -R

添加RS：ipvsadm -a -t 192.168.0.50:80 -r 172.16.1.90 -m -w 1 （-m为nat工作模式）

修改RS：ipvsadm -e -t 192.168.0.50:80 -r 172.16.1.90 -g -w 1 （-g为dr工作模式）

显示链接报文数： ipvsadm -L -n --stats

由于ipvs是工作在内核上的，我们只需要安装ipvsadm，往ipvs上面写规则就是了。

yum install -y ipvsadm

基于nat工作模式的lvs

在lvs服务端，清空iptables规则，准备2台httpd服务器

在服务端添加

iptables -F 

ipvsadm -A -t 172.16.2.10:80 -s rr

ipvsadm -a -t 172.16.2.10:80 -r 172.16.1.90 -g -w 1

ipvsadm -a -t 172.16.2.10:80 -r 172.16.1.91 -g -w 1

基于dr工作模式lvs

服务端配置：

iptables -F 

ifconfig eth0:0 172.16.2.10 up

route add -host 172.16.2.10 dev eth0:0

添加ipvs命令

ipvsadm -A -t 172.16.2.10:80 -s rr

ipvsadm -a -t 172.16.2.10:80 -r 172.16.1.90 -g -w 1

ipvsadm -a -t 172.16.2.10:80 -r 172.16.1.91 -g -w 1

所有客户端配置：

先定义参数：

echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore

在lo上配置ip别名

ifconfiglo:0 172.16.2.10/32 broadcast 172.16.2.10 up

添加lo到网卡的路由

route add -host 172.16.2.10 dev lo:0

服务负载之LVS