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负载均衡模型

D-NAT




D-NAT模型的缺点在于网络上传与下载的不对称性，返回数据包时会经过负责负载均衡的机器，网络io任务很重，可能导致卡顿，并且tcp握手是与负载机进行的，流量一大则很容易响应不过来。

DR




DR模型的均衡机接收到数据包后直接把目标mac地址改为负载机的mac地址（RIP的mac），数据包直接转发给服务器，服务器配置了虚拟网卡，虚拟网卡的ip地址（vip）与均衡机公开的vip相同，但对外不暴露，所以收到转发过来的数据包会收下，处理完后以虚拟网卡的ip通过其他可达网络发回给client,不再经过负载机；但由于均衡机是修改mac地址进行数据包转发的，所以负载机（server）和均衡机（转发机）必须处于同一局域网中。

TUN




没有明显缺点，直接再包一层ip包头转发给server，可以不处于同一局域网中，但转发数据包也可能产生延迟，所以服务响应可能会稍慢。

配置LVS

实验虚拟机

系统centos

node01：ip/192.168.150.11、网卡名：eth0

node02：ip/192.168.150.12、网卡名：eth0

node03：ip/192.168.150.13、网卡名：eth0

1、


node01物理网卡创建子ip

ifconfig  eth0:8 192.168.150.100/24

2、


设置node02和03的arp报文响应、通告级别

隐藏VIP方法：对外隐藏，对内可见 ：

kernel parameter:

目标mac地址为全F时，交换机会触发arp广播，当网卡上电时，不修改响应级别的话会发起arp广播，导致网关接收到服务器的mac和ip，从而添加记录到路由表中，网关收到发往vip的数据包时会直接发给server，进一步导致转发机收不到数据包，做负载均衡失败，因此需要修改server的arp响应和通告级别

arp_ignore: 定义接收到ARP请求时的响应级别：

  0：只要本地配置的有相应地址，就给予响应；
  1：仅在请求的目标(MAC)地址配置请求
        到达的接口上的时候，才给予响应；

arp_announce：定义将自己地址向外通告时的通告级别：

  0：将本地任何接口上的任何地址向外通告；
  1：试图仅向目标网络通告与其网络匹配的地址；
  2：仅向与本地接口上地址匹配的网络进行通告；

node02/03 分别做如下操作：

设置响应通告级别

echo 1  >  /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore 
echo 1  >  /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce 
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 

设置隐藏的vip，仅自己可见

ifconfig  lo:3  192.168.150.100  netmask 255.255.255.255

3、


LVS服务配置

node01:

yum install ipvsadm -y
ipvsadm -A  -t  192.168.150.100:80  -s rr
ipvsadm -a  -t 192.168.150.100:80  -r  192.168.150.12 -g -w 1
ipvsadm -a  -t 192.168.150.100:80  -r  192.168.150.13 -g -w 1
ipvsadm -ln

node02/03:

yum	install httpd -y
touch /var/www/html/index.html
echo 02/03 > /var/www/html/index.html         #02/03区别操作
service httpd start						#centos7: systemctl start httpd

最后物理机打开浏览器，地址栏输入192.168.150.100验证，开多个浏览器可看到不同结果

node01：

netstat -natp   #结果看不到socket连接

node02~node03:

netstat -natp   #结果看到很多的socket连接

node01:

ipvsadm -lnc    #查看请求转发记录本

TCP 00:57  FIN_WAIT    192.168.150.1:51587 192.168.150.100:80 192.168.150.12:80
FIN_WAIT： 连接过，偷窥了所有的包
SYN_RECV： 基本上lvs都记录了，证明lvs没事，一定是后边网络层出问题

ipvs内核模块:

yum install ipvsadm -y

管理集群服务:

#添加：-A -t|u|f service-address [-s scheduler]
#-t: TCP协议的集群 
#-u: UDP协议的集群
#service-address:     IP:PORT
#-f: FWM: 防火墙标记 
#service-address: Mark Number
#修改：-E
#删除：-D -t|u|f service-address

ipvsadm -A -t 192.168.9.100:80 -s rr

Keepalived

keepalived可以做lvs负载均衡的高可用，防止均衡机挂掉，还能够实时监测服务器服务是否在线，动态调整负载，但keepalived本身也可能挂掉

实验虚拟机：node01/node04

node01:

ipvsadm -C				#清除负载策略
ifconfig eth0:8 down    #关闭虚拟机物理网卡子ip

node01,node04:

yum install keepalived ipvsadm -y
cd  /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vi keepalived.conf

配置keepalived：

vrrp_instance VI_1 {
	state MASTER         //  node04  BACKUP
	interface eth0
	virtual_router_id 51
	priority 100		 //	 node04	 50
	advert_int 1
	authentication {
		auth_type PASS
		auth_pass 1111
	}
	virtual_ipaddress {
		192.168.150.100/24 dev eth0 label  eth0:3
	}
}
virtual_server 192.168.150.100 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
nat_mask 255.255.255.0
persistence_timeout 0
protocol TCP

real_server 192.168.150.12 80 {
	weight 1
	HTTP_GET {
		url {
		  path /
		  status_code 200
		}
		connect_timeout 3
		nb_get_retry 3
		delay_before_retry 3
	}   
}       
real_server 192.168.150.13 80 {
	weight 1
	HTTP_GET {
		url {
		  path /
		  status_code 200
		}
		connect_timeout 3
		nb_get_retry 3
		delay_before_retry 3
	}
}

scp  ./keepalived.conf  root@node04:`pwd`    #node01需要进到keepalived的配置目录下

不要忘记修改node04的keepalived配置文件

可以随机关掉node01/04的网卡或关掉node02/03的http服务测试服务是否正常。