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news 2025/6/30 14:46:13

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LVS：Linux Virtual Server

　　一个由章文嵩博士发起的自由软件项目，它的官方站点是www.linuxvirtualserver.org。

　　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时必须要重新编译内核以支持LVS功能模块，但是从Linux2.4内核以后，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。

　　LVS是LB集群的一种软件实现方案，类似的有haproxy,nginx,ats(apache traffice server),perbal等。

　　　　　　　　　　　硬件实现方法：F5公司的BIG-IP(中高端60W+一台)，Citrix的Netscaler，A10公司的A10等。

LVS的组成：ipvs/ipvsadm

　　ipvs:工作于内核空间netfilter中的INPUT链上的程序，可根据用户定义的集群实现请求转发

　　ipvsadm:用户空间的命令行工具，用于管理集群服务及集群服务上的real server

　　　　ipvsadm命令的用法：由于此命令的选项很多，可归纳为两类，

　　　　　　①管理集群服务：

ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]]
/*-A:添加-E:修改-t:TCP-u:UDP-f:firewall mark service-address:-t,tcp,vip:port-u,udp,vip:port-f,fwm,mark -s scheduler:调度方法，默认是wlc  
*/
ipvsadm -D -t|u|f service-address
//  -D:删除

　　　　　　②管理集群上的RS：

ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight]
/*            -a:增加-e:修改-r server-address：RS的地址，rip[:port]-g:gateway,dr(默认)-i:ipip,tun-m:masquerade,nat
*/

　　　　　 ③查看

ipvsadm -L|l [options]
/*           -n,--numeric:数字格式显示IP和PORT--exact:精确值-c,--connection:显示IPVS连接--stats:统计数据--rate:速率
*/

　　　　 ④保存和重载

//保存：
ipvsadm -S > /PATH/TO/SOME_RULE_FILE
ipvsadm-save > /PATH/TO/SOME_RULE_FILE
//重载：
ipvsadm -R < /PATH/TO/SOME_RULE_FILE
ipvsadm-restore < /PATH/TO/SOME_RULE_FILE

　　　　 ⑤清空

//清空规则
ipvsadm -C
//清空计数器
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]

LVS-NAT模型实现

　　Director:双网卡

　　　　外网地址：192.168.1.102(VIP)

　　　　内网地址：172.18.100.6(DIP)

　　RS1：装载httpd做测试

　　　　内网地址：172.18.100.11

　　RS2：装载httpd做测试

　　　　内网地址：172.18.100.12

部署：

　　(1)关闭防火墙，Selinux;RS1,RS2安装httpd，并写好测试页面，开启服务，确保服务可用。

　　(2)Director关闭防火墙，Selinux;清空iptables规则，开启内核ipv4_forward功能

echo 1 >> /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

　　(3)安装ipvsadm命令行工具

yum -y install ipvsadm

　　(4)设定集群规则

ipvsadm -A -t 192.168.1.102:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.1.102:80 -r 172.18.100.11 -m -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.1.102:80 -r 172.18.100.12 -m -w 1

　　(5)查看指定的规则

ipvsadm -Ln

　 (6)启动另外一个主机开始测试，效果如下：

总结：

　　LVS-NAT设计要点：

　　　　(1)VIP和RIP必须在同一IP网络，RIP的网关要指向DIP

　　　　(2)支持端口映射

　　LVS-NAT的缺点：

　　　　在LVS/NAT的集群系统中，请求和响应的数据报文都需要通过负载调度器(Director)，当真实服务器(RealServer)的数目在10台和20台之间时，负载调度器(Director)将成为整个集群系统的新瓶颈。

LVS-DR模型实现

　 Director:

　　　　eno16777736:192.168.1.102(DIP)设置DIP目的：如果是用了keepalived等工具做HA或者Load Balance,则在健康检查时需要用到DIP。

　　　　eno16777736:0:192.168.1.100(VIP)　　　　

　　RS1:192.168.1.103

　　RS2:192.168.1.104

部署：

　　(1)关闭防火墙，Selinux;RS1,RS2安装httpd，并写好测试页面，开启服务，确保服务可用。

　　(2)Director上设置VIP：

ifconfig eno16777736:0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255
route add -host 192.168.1.100 dev eno16777736:0/*
lvs/dr里，director的vip的netmask 没必要一定设置为255.255.255.255，也不需要再去
route add -host $VIP dev eth0:0
director的vip本来就是要像正常的ip地址一样对外通告的,不要搞得这么特殊.
*/

　　(3)Director上设置规则：

ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s wrr
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.103 -g -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.104 -g -w 2

　　(4)RS1和RS2的设置:主要是调整内核参数和物理接口lo的地址绑定，通过脚本实现：

#!/bin/bash
#
VIP=$2
case "$1" in
start)echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore            echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIProute add -host $VIP dev lo:0;; 
stop)echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore            echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignoreecho 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announceecho 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announceroute del  $VIP;; 
*)echo "Tips:$0{start|stop}";;
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