主流开源软件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
其中LVS属于4层（网络OSI 7层模型），nginx属于7层，haproxy既可以认为是4层，也可以当做7层使用
keepalived的负载均衡功能其实就是lvs
lvs这种4层的负载均衡是可以分发除80外的其他端口通信的，比如MySQL的，而nginx仅仅支持http，https，mail，haproxy也支持MySQL这种
相比较来说，LVS这种4层的更稳定，能承受更多的请求，而nginx这种7层的更加灵活，能实现更多的个性化需求

18.7 LVS介绍

LVS介绍

LVS是由国人章文嵩开发
流行度不亚于apache的httpd，基于TCP/IP做的路由和转发，稳定性和效率很高
LVS最新版本基于Linux内核2.6，有好多年不更新了
LVS有三种常见的模式：NAT、DR、IP Tunnel
LVS架构中有一个核心角色叫做分发器（Load balance），它用来分发用户的请求，还有诸多处理用户请求的服务器（Real Server，简称rs）

LVS NAT模式

这种模式借助iptables的nat表来实现
用户的请求到分发器后，通过预设的iptables规则，把请求的数据包转发到后端的rs上去
rs需要设定网关为分发器的内网ip
用户请求的数据包和返回给用户的数据包全部经过分发器，所以分发器成为瓶颈
在nat模式中，只需要分发器有公网ip即可，所以比较节省公网ip资源

LVS IP Tunnel模式

这种模式，需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，我们把它叫做vip
客户端请求的目标IP为vip，分发器接收到请求数据包后，会对数据包做一个加工，会把目标IP改为rs的IP，这样数据包就到了rs上
rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己

LVS DR模式

这种模式，也需要有一个公共的IP配置在分发器和所有rs上，也就是vip
和IP Tunnel不同的是，它会把数据包的MAC地址修改为rs的MAC地址
rs接收数据包后，会还原原始数据包，这样目标IP为vip，因为所有rs上配置了这个vip，所以它会认为是它自己

18.8 LVS的调度算法

轮询 Round-Robin  rr
加权轮询 Weight Round-Robin wrr
最小连接 Least-Connection lc
加权最小连接 Weight Least-Connection wlc
基于局部性的最小连接 Locality-Based Least Connections lblc
带复制的基于局部性最小连接 Locality-Based Least Connections with Replication  lblcr
目标地址散列调度 Destination Hashing dh
源地址散列调度 Source Hashing  sh

18.9-10 LVS NAT模式搭建

NAT模式搭建 – 准备工作

三台机器
分发器，也叫调度器（简写为dir）
内网：133.130，外网：147.144（vmware仅主机模式）
rs1
内网：133.132
rs2
内网：133.133

三台机器
分发器，也叫调度器（简写为dir）
内网：133.130，外网：142.147（vmware仅主机模式）
rs1
内网：133.132，设置网关为133.130
rs2
内网：133.133，设置网关为133.130
三台机器上都执行执行 
systemctl stop firewalld; systemc disable firewalld
systemctl start  iptables-services; iptables -F; service iptables save 

NAT模式搭建

在dir上安装ipvsadm
yum install -y ipvsdam
在dir上编写脚本，vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh//内容如下

#! /bin/bash

director 服务器上开启路由转发功能

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

关闭icmp的重定向

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects

注意区分网卡名字，阿铭的两个网卡分别为ens33和ens37

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects

director 设置nat防火墙

iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.133.0/24 -j MASQUERADE

director设置ipvsadm

IPVSADM=‘/usr/sbin/ipvsadm‘
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.147.144:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.132:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.147.144:80 -r 192.168.133.133:80 -m -w 1

NAT模式效果测试

两台rs上都安装nginx
设置两台rs的主页，做一个区分，也就是说直接curl两台rs的ip时，得到不同的结果
浏览器里访问192.168.142.147，多访问几次看结果差异

操作过程

分发器 配置，网卡设置为仅主机模式

[root@linux-01 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens37

TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens37
UUID=
DEVICE=ens37
ONBOOT=yes
IPADDR=172.16.166.130
PREFIX=24
ZONE=

在电脑上可以ping通  172.16.166.130

[root@linux-01 ~]# systemctl stop firewalld

三台Linux机器都
setenforce 0;getenforce
systemctl stop firewalld

修改网关为分发器的IP，组成内网

[root@linux-02 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.106.165
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.106.160
DNS1=119.29.29.29

[root@linux-02 ~]# systemctl restart network

[root@linux-03 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.106.166
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.106.160
DNS1=119.29.29.29

[root@linux-03 ~]# systemctl restart network

分发器安装配置

[root@linux-01 ~]# yum install -y ipvsadm

[root@linux-01 ~]# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
#! /bin/bash

director 服务器上开启路由转发功能

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

关闭icmp的重定向

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects

注意区分网卡名字，阿铭的两个网卡分别为ens33和ens37

echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens37/send_redirects

director 设置nat防火墙

iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.106.0/24 -j MASQUERADE

director设置ipvsadm

IPVSADM=‘/usr/sbin/ipvsadm‘
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s wlc -p 3
$IPVSADM -a -t 172.16.166.130:80 -r 192.168.106.165:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 172.16.166.130:80 -r 192.168.106.166:80 -m -w 1

[root@linux-01 ~]# sh /usr/local/sbin/lvs_nat.sh

rs主机启动 Nginx

[root@linux-02 ~]# netstat -lnpt
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name    
tcp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*               LISTEN      1/systemd           
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      946/sshd            
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      1185/master         
tcp6       0      0 :::111                  :::*                    LISTEN      1/systemd           
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      946/sshd            
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      1185/master         
[root@linux-02 ~]# systemctl start nginx

[root@linux-02 ~]# vi /usr/share/nginx/html/index.html
aminglinux02
[root@linux-02 ~]# curl localhost
aminglinux02

[root@linux-03 ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html
aminglinux03
[root@linux-03 ~]# curl localhost
aminglinux03

[root@linux-01 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  172.16.166.130:80 wlc persistent 3
  -> 192.168.106.165:80           Masq    1      0          3         
  -> 192.168.106.166:80           Masq    1      0          0  

[root@linux-01 ~]# vim /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s wlc -p 3
改为
$IPVSADM -A -t 172.16.166.130:80 -s rr

测试访问

[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux03
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux02
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux03
[root@linux-01 ~]# curl 172.16.166.130
aminglinux02

2018-05-22 Linux学习

原文：http://blog.51cto.com/9298822/2119280