Linux-LVS集群環(huán)境的企業(yè)應用課件

1、LVS主講：寧方明111-116-7291 LVS簡介 LVS是Linux Virtual Server的簡稱，也就是Linux虛擬服務器, 是一個由章文嵩博士發(fā)起的自由軟件項目，它的官方站點是?，F(xiàn)在LVS已經是 Linux標準內核的一部分，在Linux2.4內核以前，使用LVS時必須要重新編譯內核以支持LVS功能模塊，但是從Linux2.4內核以后，已經完全內置了LVS的各個功能模塊，無需給內核打任何補丁，可以直接使用LVS提供的各種功能。 LVS集群的體系結構以及特點第2頁2LVS目標 通過LVS提供的負載均衡技術和Linux操作系統(tǒng)實現(xiàn)一個高性能、高可用的服務器群集，它具有良好可靠性、可

2、擴展性和可操作性。從而以低廉的成本實現(xiàn)最優(yōu)的服務性能。實例：Linux的門戶網站（）、向RealPlayer提供音頻視頻服務而聞名的Real公司（）、全球最大的開源網站（）等。3LVS體系結構 使用LVS架設的服務器集群系統(tǒng)有三個部分組成：最前端的負載均衡層，用Load Balancer表示，中間的服務器群組層，用Server Array表示，最底端的數(shù)據(jù)共享存儲層，用Shared Storage表示。LVS集群的體系結構以及特點第4頁4LVS體系結構Load Balancer層：位于整個集群系統(tǒng)的最前端，有一臺或者多臺負載調度器（Director Server）組成，LVS模塊就安裝在Dir

3、ector Server上。Server Array層：由一組實際運行應用服務的機器組成，Real Server可以是WEB服務器、MAIL服務器、FTP服務器、DNS服務器、視頻服務器中的一個或者多個Shared Storage層：是為所有Real Server提供共享存儲空間和內容一致性的存儲區(qū)域LVS集群的體系結構以及特點第5頁5IP負載均衡與負載調度算法VS/NAT： 即（Virtual Server via Network Address Translation）也就是網絡地址翻譯技術實現(xiàn)虛擬服務器VS/TUN ：即（Virtual Server via IP Tunneling）

4、也就是IP隧道技術實現(xiàn)虛擬服務器。VS/DR： 即（Virtual Server via Direct Routing） 也就是用直接路由技術實現(xiàn)虛擬服務器。LVS集群的體系結構以及特點第6頁6負載調度算法輪叫調度（Round Robin）“輪叫”調度也叫1:1調度。 加權輪叫調度（Weighted Round Robin） “加權輪叫”調度算法是根據(jù)Real Server的不同處理能力來調度訪問請求。 最少鏈接調度（Least Connections） “最少連接”調度算法動態(tài)地將網絡請求調度到已建立的鏈接數(shù)最少的服務器上。加權最少鏈接調度（Weighted Least Connection

5、s） “加權最少鏈接調度”是“最少連接調度”的超集。其它四種調度算法分別為：基于局部性的最少鏈接（Locality-Based Least Connections）、帶復制的基于局部性最少鏈接（Locality-Based Least Connections with Replication）、目標地址散列（Destination Hashing）和源地址散列（Source Hashing。LVS集群的體系結構以及特點第7頁7LVS集群的特點高可用性高可靠性適用環(huán)境。LVS集群的體系結構以及特點第8頁81、 安裝LVS軟件安裝前準備操作系統(tǒng)：統(tǒng)一采用RHEL6.3版本，地址規(guī)劃如下：通過LVS

6、搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第9頁服務器名ip地址網絡接口虛擬ipServer91(DS1)1eth0:000Server92(DS2)2eth0:000Server93(RS1)3lo:000Server94(RS2)4lo:000Server95(iscsi)5eth09安裝LVS軟件 安裝前準備安裝的LVS負載均衡集群拓撲圖：通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第10頁10安裝LVS軟件安裝操作系統(tǒng)需要注意的事項RHEL6.3版本的Linux，內核默認支持LVS功能，為了方便編譯安裝IPVS管理軟件，在安裝操作系統(tǒng)時，建議選擇如下這些安裝包：配置yum源 在光盤的Loadbalance

7、r目錄 安裝ipvsadm，piranha軟件包通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第11頁11安裝LVS軟件ipvsadm的用法通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第12頁12安裝LVS軟件ipvsadm的用法通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第13頁132.配置LVS集群下面通過www服務的負載均衡實例，建立基于DR模式的LVS集群配置。Director Server的配置在Director Server上配置LVS負載均衡集群，有兩種方法：通過ipvsadm命令行進行配置 通過Redhat提供的工具piranha來配置LVS通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第14頁142、

8、開始配置LVS集群通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第15頁#!/bin/sh# description: Start LVS of Director serverVIP=35RIP1=46RIP2=37./etc/rc.d/init.d/functionscase $1 in start) echo start LVS of Director Server# set the Virtual IP Address and sysctl parameter /sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 55 up echo 1 /proc

9、/sys/net/ipv4/ip_forward #Clear IPVS table /sbin/ipvsadm -C#set LVS/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr -p 600/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g#Run LVS /sbin/ipvsadm ; stop) echo close LVS Directorserver echo 0 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward /sbin/ipvsa

10、dm -C /sbin/ifconfig eth0:0 down ; *) echo Usage: $0 start|stop exit 1Esac15使用piranha來配置LVSPiranha是REDHAT提供的一個基于Web的LVS配置軟件，可以省去手工配置LVS的繁瑣工作，同時，也可單獨提供cluster功能Piranha安裝完畢后,會產生/etc/sysconfig/ha/lvs.cf文件，默認此文件是空的，可以通過Piranha提供的web界面配置此文件,也可以直接手動編輯此文件，通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第16頁16通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)啟動Piran

11、ha 配置工具 piranha 配置工具默認在端口 3636 上運行。 # /etc/init.d/piranha-gui start /啟動Piranha服務. # service piranha-gui start # piranha-passwd /設置piranha的密碼，默認密碼admin # http:/ip:3636/ / 輸入用戶名/ 密碼: piranha / admin 17通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)18通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)CONTROL/MONITORING 面板是登錄屏幕后的第一個面板。向集群管理員顯示了一個有限的群集運行時間狀態(tài)。它顯示了

12、 pulse 守護進程的狀態(tài)、LVS 選路表、以及 LVS 生出的 nanny 進程Auto update 在這一頁上顯示的狀態(tài)可以按照用戶配置的間隔被自動更新。要啟用 這項功能，點擊 Auto update 復選箱，在 Update Interval: 文本箱內輸入想要的更新頻率（默認為10秒）。自動更新間隔設置為小于10秒的值Update information now 你可以點擊這個按鈕來手工更新狀態(tài)信息。 CHANGE PASSWORD 點擊這個按鈕把你帶到幫助屏幕，該屏幕包括如何改變 Piranha 配置工具的管理口令的信息19通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)GLOBAL SE

13、TTINGS 是群集管理員為主 LVS 路由器的公共和專用網絡接口定義聯(lián)網細節(jié)的地方.面板的上半部設置主 LVS 路由器的公共和專用網絡接口。 Primary server public IP / 主 LVS 節(jié)點的可公開選路的真正 IP 地址。 Primary server private IP /LVS 節(jié)點上的另一個網絡接口的真正 IP 地址。該地址僅被用作備份路由器的另一個心跳頻道.Use network type / 默認DIRECT ROUTING 直接路由方式 120通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)REDUNDANCY 面板允許你配置備份 LVS 路由器節(jié)點 ，如沒有可以不

14、用設置21通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)Redundant server public IP / 輸入備份 LVS 路由器節(jié)點的公共真正 IP 地址。 Redundant server private IP / 輸入備份節(jié)點的專用真正 IP 地址。 如果看不到 Redundant server private IP，回到 GLOBAL SETTINGS 面板，輸入 Primary server private IP 地址，并點擊 ACCEPT。22VIRTUAL SERVERS 面板為每個當前定義的虛擬服務器顯示信息。每個表格項目都顯示了虛擬服務器的狀態(tài)、服務器名稱、給服務器分配的虛擬

15、 IP 地址、虛擬 IP 的子網掩碼、服務通信所用的端口號碼、所用協(xié)議、以及虛擬設備接口。000023通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)配置Realserve3424通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)3編輯完成,然后啟動pulse服務,即啟動lvs服務rootlocalhost #service pulse start啟用系統(tǒng)的包轉發(fā)功能：rootlocalhost #echo 1 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward到此為止，Piranha工具方式配置Director Server完畢。25編輯好的lvs.cf文件內容類似如下:通過LVS搭建高可用的負載均衡集群

16、系統(tǒng)第26頁rootlocalhost # more /etc/sysconfig/ha/lvs.cfserial_no = 18 #序號。primary = 5 #指定主Director Server的真實IP地址，是相對與有備用的Director Server而言的，也就是給Director Server做HA Cluster。service = lvs #指定雙機的服務名。backup_active = 0 #是否激活備用Director Server。“0”表示不激活，“1”表示激活。backup = #這里指定備用Director Server的真實IP地址，如果沒有備用Direct

17、or Server，可以用“”代替。heartbeat = 0 #是否開啟心跳，1表示開啟，0表示不開啟。heartbeat_port = 539 #指定心跳的UDP通信端口。keepalive = 5 #心跳間隔時間，單位是秒。deadtime = 10 #如果主Director Server在deadtime(秒)后沒有響應，那么備份DirectorServer就會接管主Director Server的服務。network = direct #指定LVS的工作模式，direct表示DR模式，nat表示NAT模式，tunnel表示TUNL模式。debug_level = NONE #定義de

18、bug調試信息級別。virtual #指定虛擬服務的名稱。active = 1 #是否激活此服務。address = 35 eth0:0 #虛擬服務綁定的虛擬IP以及網絡設備名。port = 80 #虛擬服務的端口。send = GET / HTTP/1.0rnrn #給real server發(fā)送的驗證字符串。26通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第27頁expect = HTTP #服務器正常運行時應該返回的文本應答信息，用來判斷real server是否工作正常。use_regex = 0 # expect選項中是否使用正則表達式，0表示不使用，1表示使用。load_monitor =

19、 none #LVS中的Director Server能夠使用 rup 或 ruptime 來監(jiān)視各個real server的負載狀態(tài)。該選項有3個可選值，rup、ruptime和none，如果選擇rup，每個real server就必須運行rstatd服務。如果選擇了ruptime，每個real server就必須運行 rwhod 服務。scheduler = rr #指定LVS的調度算法。protocol = tcp #虛擬服務使用的協(xié)議類型。timeout = 6 #real server失效后從lvs路由列表中移除失效real server所必須經過的時間，以秒為單位。reentry

20、= 15 #某個real server被移除后，重新加入lvs路由列表中所必須經過的時間，以秒為單位。quiesce_server = 0 #如果此選項為1.那么當某個新的節(jié)點加入集群時，最少連接數(shù)會被重設為零，因此LVS會發(fā)送大量請求到此服務節(jié)點，造成新的節(jié)點服務阻塞，建議設置為0。server RS1 #指定real server服務名。address = 46 #指定real server的IP地址。active = 1 #是否激活此real server服務。weight = 1 #指定此real server的權值，是個整數(shù)值，權值是相對于所有real server節(jié)點而言的，權值高

21、的real server處理負載的性能相對較強。server RS2 address = 37active = 1weight = 1273、Real server 的配置在lvs的DR和Tune模式下，用戶的訪問請求到達真實服務器后，是直接返回給用戶的，而不再經過前端的Director Server，因此，就需要在每個Real server節(jié)點上增加虛擬的VIP地址，腳本內容如下：#!/bin/bashVIP=00/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 55 up/sbin/route add -host $VIP

22、 dev lo:0echo “1 /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho “2 /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceecho “1 /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignoreecho “2 /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announcesysctl -p#end通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第28頁28在Real server 上啟動http服務設置兩個real server節(jié)點配置www服務的網頁文件根目錄均為/var/www/ht

23、ml目錄，然后分別執(zhí)行如下操作： 在real server1 執(zhí)行： echo “This is real server1” /var/www/html/index.html 在real server2 執(zhí)行： echo “This is real server2” /var/www/html/index.html 294、在Director上配置冗余策略 Ldirectord在heartbeat中，ldirectord其實是作為它的一個插件出現(xiàn)的，默認包含在heartbeat軟件包中，ldirectord和Piranha都具有監(jiān)控Real Server的功能如果是通過Piranha工具配置L

24、VS，就無需使用ldirectord，Piranha工具對應的系統(tǒng)進程是pluse，此進程也會自動調用ipvsadm創(chuàng)建LVS路由表，同時會利用自身的守護進程監(jiān)控real server的狀態(tài)！ 通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第30頁305、 啟動LVS集群服務使用Piranha工具配置LVS集群。在Director Server啟動pulse服務：rootDR1 #/etc/init.d/pulse start查看LVS狀態(tài)rootDR1 #/ ipvsadm -LIP Virtual Server version 1.2.0 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags - RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 35:http rr persistent 600 - 46:http Route 1 3 22 - 37:http Route 1 9 10通過LVS搭建高可用的負載均衡集群系統(tǒng)第31頁316. 負載均衡測試通過瀏