1、主讲：宁方明111-116-729 LVS简介简介 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，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。第2页 通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器群集，它具有良好可靠性
2、、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。实例：实例：Linux的门户网站（）、向RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司（）、全球最大的开源网站（）等。LVS体系结构体系结构 使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成：最前端的负载均衡层，用Load Balancer表示，中间的服务器群组层，用Server Array表示，最底端的数据共享存储层，用Shared Storage表示。第4页LVS体系结构体系结构Load Balancer层：位于整个集群系统的最前端，有一台或者多台负载调度器（Director Server）组成，LVS模块就安装在Direct
3、or Server上。Server Array层：由一组实际运行应用服务的机器组成，Real Server可以是WEB服务器、MAIL服务器、FTP服务器、DNS服务器、视频服务器中的一个或者多个Shared Storage层：是为所有Real Server提供共享存储空间和内容一致性的存储区域第5页IP负载均衡与负载调度算法负载均衡与负载调度算法VS/NAT：即（即（Virtual Server via Network Address Translation）也就是网络地址翻译技术实现虚拟服务器VS/TUN：即（：即（Virtual Server via IP Tunneling）也就是IP
4、隧道技术实现虚拟服务器。VS/DR：即（即（Virtual Server via Direct Routing）也就是用直接路由技术实现虚拟服务器。第6页负载调度算法负载调度算法轮叫调度（轮叫调度（Round Robin）“轮叫”调度也叫1:1调度。加权轮叫调度（加权轮叫调度（Weighted Round Robin）“加权轮叫”调度算法是根据Real Server的不同处理能力来调度访问请求。最少链接调度（最少链接调度（Least Connections）“最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。加权最少链接调度（加权最少链接调度（Weighted Least
5、Connections）“加权最少链接调度”是“最少连接调度”的超集。其它四种调度算法分别为其它四种调度算法分别为：基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections）、带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication）、目标地址散列（Destination Hashing）和源地址散列（Source Hashing。第7页LVS集群的特点集群的特点高可用性高可靠性适用环境。第8页1、安装安装LVS软件软件安装前准备操作系统：统一采用RHEL6.3版本，地址规划如下：第9页服务器名
6、服务器名ip地址地址网络接口网络接口虚拟虚拟ipServer91(DS1)192.168.0.91eth0:0192.168.0.200Server92(DS2)192.168.0.92eth0:0192.168.0.200Server93(RS1)192.168.0.93lo:0192.168.0.200Server94(RS2)192.168.0.94lo:0192.168.0.200Server95(iscsi)192.168.0.95eth0安装安装LVS软件软件 安装前准备安装前准备安装的LVS负载均衡集群拓扑图：第10页安装安装LVS软件软件安装操作系统需要注意的事项安装操作系统需
7、要注意的事项RHEL6.3版本的Linux，内核默认支持LVS功能，为了方便编译安装IPVS管理软件，在安装操作系统时，建议选择如下这些安装包：配置yum源 在光盘的Loadbalancer目录 安装ipvsadm，piranha软件包第11页安装安装LVS软件软件ipvsadm的用法的用法第12页安装安装LVS软件软件ipvsadm的用法的用法第13页2.配置配置LVS集群集群下面通过www服务的负载均衡实例，建立基于DR模式的LVS集群配置。Director Server的配置的配置在Director Server上配置LVS负载均衡集群，有两种方法：通过ipvsadm命令行进行配置 通过
8、Redhat提供的工具piranha来配置LVS第14页2、开始配置开始配置LVS集群集群第15页#!/bin/sh#description:Start LVS of Director serverVIP=192.168.12.135RIP1=192.168.12.246RIP2=192.168.12.237./etc/rc.d/init.d/functionscase$1 in start)echo start LVS of Director Server#set the Virtual IP Address and sysctl parameter/sbin/ifconfig eth0:0
9、$VIP broadcast$VIP netmask 255.255.255.255 up echo 1/proc/sys/net/ipv4/ip_forward#Clear IPVS table /sbin/ipvsadm-C#set LVS/sbin/ipvsadm-A-t$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/
10、sys/net/ipv4/ip_forward /sbin/ipvsadm-C /sbin/ifconfig eth0:0 down ;*)echo Usage:$0 start|stop exit 1Esac使用piranha来配置来配置LVSPiranha是REDHAT提供的一个基于Web的LVS配置软件，可以省去手工配置LVS的繁琐工作，同时，也可单独提供cluster功能Piranha安装完毕后,会产生/etc/sysconfig/ha/lvs.cf文件，默认此文件是空的，可以通过Piranha提供的web界面配置此文件,也可以直接手动编辑此文件，第16页启动启动Piranha 配置工
11、具配置工具 piranha 配置工具默认在端口 3636 上运行。#/etc/init.d/piranha-gui start /启动Piranha服务.#service piranha-gui start#piranha-passwd /设置piranha的密码，默认密码admin#http:/ip:3636/输入用户名/密码:piranha/admin CONTROL/MONITORING 面板是登录屏幕后的第一个面面板是登录屏幕后的第一个面板。向集群管理员显示了一个有限的群集运行时间状态。板。向集群管理员显示了一个有限的群集运行时间状态。它显示了它显示了 pulse 守护进程的状态、守护
12、进程的状态、LVS 选路表、以及选路表、以及 LVS 生出的生出的 nanny 进程进程Auto update 在这一页上显示的状态可以按照用户配置的间隔被自动更新。要启在这一页上显示的状态可以按照用户配置的间隔被自动更新。要启用用 这项功能，点击这项功能，点击 Auto update 复选箱，在复选箱，在 Update Interval:文本箱文本箱内输入想要的更新频率（默认为内输入想要的更新频率（默认为10秒）。自动更新间隔设置为小于秒）。自动更新间隔设置为小于10秒的值秒的值Update information now 你可以点击这个按钮来手工更新你可以点击这个按钮来手工更新状态信息。状
13、态信息。CHANGE PASSWORD 点击这个按钮把你带到帮助屏幕，点击这个按钮把你带到帮助屏幕，该屏幕包括如何改变该屏幕包括如何改变 Piranha 配置工具的管理口令的信息配置工具的管理口令的信息GLOBAL SETTINGS 是群集管理员为主是群集管理员为主 LVS 路由器的公共和专用网路由器的公共和专用网络接口定义联网细节的地方络接口定义联网细节的地方.面板的上半部设置主面板的上半部设置主 LVS 路由器的公共和专用网络接口。路由器的公共和专用网络接口。Primary server public IP /主主 LVS 节点的可公开选路的真正节点的可公开选路的真正 IP 地址。地址。P
14、rimary server private IP /LVS 节点上的另一个网络接口的真正节点上的另一个网络接口的真正 IP 地址。该地址仅被用作备份路由器的另一个心跳频道地址。该地址仅被用作备份路由器的另一个心跳频道.Use network type /默认默认DIRECT ROUTING 直接路由方式直接路由方式 192.168.0.91REDUNDANCY 面板允许你配置备份面板允许你配置备份 LVS 路由器节点路由器节点，如没有可以，如没有可以不用设置不用设置Redundant server public IP /输入备份输入备份 LVS 路由器节点的公共真正路由器节点的公共真正 IP
15、地址。地址。Redundant server private IP /输入备份节点的专用真正输入备份节点的专用真正 IP 地址。地址。如果看不到如果看不到 Redundant server private IP，回到，回到 GLOBAL SETTINGS 面板，输入面板，输入 Primary server private IP 地址，并点击地址，并点击 ACCEPT。VIRTUAL SERVERS 面板为每个当前定义的虚拟服务器显示信息。每面板为每个当前定义的虚拟服务器显示信息。每个表格项目都显示了虚拟服务器的状态、服务器名称、给服务器分配个表格项目都显示了虚拟服务器的状态、服务器名称、给服务
16、器分配的虚拟的虚拟 IP 地址、虚拟地址、虚拟 IP 的子网掩码、服务通信所用的端口号码、所用的子网掩码、服务通信所用的端口号码、所用协议、以及虚拟设备接口。协议、以及虚拟设备接口。192.168.0.200192.168.0.200配置配置Realserve192.168.0.93192.168.0.94192.168.0.93编辑完成,然后启动pulse服务,即启动lvs服务rootlocalhost#service pulse start启用系统的包转发功能：rootlocalhost#echo 1/proc/sys/net/ipv4/ip_forward到此为止，Piranha工具方式
17、配置Director Server完毕。编辑好的lvs.cf文件内容类似如下:第26页rootlocalhost#more/etc/sysconfig/ha/lvs.cfserial_no=18#序号。primary=192.168.12.25#指定主Director Server的真实IP地址，是相对与有备用的Director Server而言的，也就是给Director Server做HA Cluster。service=lvs#指定双机的服务名。backup_active=0#是否激活备用Director Server。“0”表示不激活，“1”表示激活。backup=0.0.0.0#这里
18、指定备用Director Server的真实IP地址，如果没有备用Director Server，可以用“0.0.0.0”代替。heartbeat=0#是否开启心跳，1表示开启，0表示不开启。heartbeat_port=539#指定心跳的UDP通信端口。keepalive=5#心跳间隔时间，单位是秒。deadtime=10#如果主Director Server在deadtime(秒)后没有响应，那么备份DirectorServer就会接管主Director Server的服务。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
19、TUNL模式。debug_level=NONE#定义debug调试信息级别。virtual #指定虚拟服务的名称。active=1#是否激活此服务。address=192.168.12.135 eth0:0#虚拟服务绑定的虚拟IP以及网络设备名。port=80#虚拟服务的端口。send=GET/HTTP/1.0rnrn#给real server发送的验证字符串。第27页expect=HTTP#服务器正常运行时应该返回的文本应答信息，用来判断real server是否工作正常。use_regex=0#expect选项中是否使用正则表达式，0表示不使用，1表示使用。load_monitor=non
20、e#LVS中的Director Server能够使用 rup 或 ruptime 来监视各个real server的负载状态。该选项有3个可选值，rup、ruptime和none，如果选择rup，每个real server就必须运行rstatd服务。如果选择了ruptime，每个real server就必须运行 rwhod 服务。scheduler=rr#指定LVS的调度算法。protocol=tcp#虚拟服务使用的协议类型。timeout=6#real server失效后从lvs路由列表中移除失效real server所必须经过的时间，以秒为单位。reentry=15#某个real serv
21、er被移除后，重新加入lvs路由列表中所必须经过的时间，以秒为单位。quiesce_server=0#如果此选项为1.那么当某个新的节点加入集群时，最少连接数会被重设为零，因此LVS会发送大量请求到此服务节点，造成新的节点服务阻塞，建议设置为0。server RS1#指定real server服务名。address=192.168.12.246#指定real server的IP地址。active=1#是否激活此real server服务。weight=1#指定此real server的权值，是个整数值，权值是相对于所有real server节点而言的，权值高的real server处理负载的性
22、能相对较强。server RS2 address=192.168.12.237active=1weight=13、Real server 的配置的配置在lvs的DR和Tune模式下，用户的访问请求到达真实服务器后，是直接返回给用户的，而不再经过前端的Director Server，因此，就需要在每个Real server节点上增加虚拟的VIP地址，脚本内容如下：#!/bin/bashVIP=192.168.0.200/sbin/ifconfig lo:0$VIP broadcast$VIP netmask 255.255.255.255 up/sbin/route add-host$VIP d
23、ev 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第28页在Real server 上启动上启动http服务服务设置两个real server节点配置www服务的网页文件根目录均为/var/www/html目录，然后分别执行如下操作：在real serve
24、r1 执行：echo“This is real server1”/var/www/html/index.html 在real server2 执行：echo“This is real server2”/var/www/html/index.html 4、在在Director上配置冗余策略上配置冗余策略 Ldirectord在heartbeat中，ldirectord其实是作为它的一个插件出现的，默认包含在heartbeat软件包中，ldirectord和Piranha都具有监控Real Server的功能如果是通过Piranha工具配置LVS，就无需使用ldirectord，Piranha工具
25、对应的系统进程是pluse，此进程也会自动调用ipvsadm创建LVS路由表，同时会利用自身的守护进程监控real server的状态！第30页5、启动启动LVS集群服务集群服务使用Piranha工具配置LVS集群。在Director Server启动pulse服务：rootDR1#/etc/init.d/pulse start查看查看LVS状态状态rootDR1#/ipvsadm-LIP Virtual Server version 1.2.0(size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -RemoteAddress:Port Forwa
26、rd Weight ActiveConn InActConnTCP 192.168.12.135:http rr persistent 600 -192.168.12.246:http Route 1 3 22 -192.168.12.237:http Route 1 9 10第31页6.负载均衡测试负载均衡测试通过浏览器，访问http:/192.168.0.200这个地址，然后不断刷新此页面，如果能分别看到“This is real server1”和“This is real server2”就表明LVS已经在进行负载均衡了。第32页7.故障故障切换测试切换测试故障切换是测试当某个节点出现
27、故障后，监控模块是否能及时发现，然后屏蔽故障节点，同时将服务转移到正常节点来执行。模拟第一台服务器出现故障测试 rootRS1#service httpd stop 查看的状态：模拟第一台服务器恢复正常，第二台服务器出现故障的测试 rootRS1#service httpd start rootRS2#service httpd stop 查看LVS的状态第33页模拟LVS主服务器出现故障测试 rootDS1#service pulse stop 过几秒钟后去LVS备份服务器，用ipvsadm查看LVS的状态，发现LVS集群现在已经移到LVS备份服务器上了。8.集群存储配置（使用集群存储配置（
28、使用iscsi）服务器端服务器端在在192.168.0.95上安装上安装scsi-target-utils软件包软件包配置配置/etc/tgt/targets.conf文件，创建文件，创建iscsi共享存储共享存储重启重启tgtd服务服务客户端：客户端：安装安装iscsi-initiator-utils软件包软件包使用使用iscsiadm命令命令discover和和login共享存储共享存储挂载共享存储到挂载共享存储到/var/www/html目录目录系统管理员系统管理员 RHCSA安装和调试Linux系统,安全性并联结局架域和广域网络工程师工程师 RHCE安装和配置Linux 服务器,网络设备,网络安全,实际问题的诊断和解决架构师架构师 RHCA在Linux和开源方面的技术和架构领军人物安全专家安全专家 (RHCSS)红帽最新推出的安全进阶认证-为满足企业环境下的安全要求进行配置红帽企业版Linux 和红帽目录服务
