lvs原理及安装部署详解（参考）

#virtual-service-address:是指虚拟服务器的ip 地址
#real-service-address:是指真实服务器的ip 地址
#scheduler：调度方法

#ipvsadm 的用法和格式如下：
ipvsadm -A|E -t|u|f virutal-service-address:port [-s scheduler] [-p[timeout]] [-M netmask]
ipvsadm -D -t|u|f virtual-service-address
ipvsadm -C
ipvsadm -R
ipvsadm -S [-n]
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address:port -r real-server-address:port [-g|i|m] [-w weight]
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
ipvsadm -L|l [options]
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]
ipvsadm --set tcp tcpfin udp
ipvsadm --start-daemon state [--mcast-interface interface]
ipvsadm --stop-daemon
ipvsadm -h

#命令选项解释：有两种命令选项格式，长的和短的，具有相同的意思。在实际使用时，两种都可以。
-A --add-service #在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器。
-E --edit-service #编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-D --delete-service #删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-C --clear #清除内核虚拟服务器表中的所有记录。
-R --restore #恢复虚拟服务器规则
-S --save #保存虚拟服务器规则，输出为-R 选项可读的格式
-a --add-server #在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器
-e --edit-server #编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d --delete-server #删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-L|-l --list #显示内核虚拟服务器表
-Z --zero #虚拟服务表计数器清零（清空当前的连接数量等）
--set tcp tcpfin udp #设置连接超时值
--start-daemon #启动同步守护进程。他后面可以是master 或backup，用来说明LVS Router 是master 或是backup。在这个功能上也可以采用keepalived 的VRRP 功能。
--stop-daemon #停止同步守护进程
-h --help #显示帮助信息

#其他的选项:
-t --tcp-service service-address #说明虚拟服务器提供的是tcp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-u --udp-service service-address #说明虚拟服务器提供的是udp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-f --fwmark-service fwmark #说明是经过iptables 标记过的服务类型。
-s --scheduler scheduler #使用的调度算法，有这样几个选项rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq,默认的调度算法是： wlc.
-p --persistent [timeout] #持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求，将被同一台真实的服务器处理。timeout 的默认值为300 秒。
-M --netmask #子网掩码
-r --real-server server-address #真实的服务器[Real-Server:port]
-g --gatewaying 指定LVS 的工作模式为直接路由模式（也是LVS 默认的模式）
-i --ipip #指定LVS 的工作模式为隧道模式
-m --masquerading #指定LVS 的工作模式为NAT 模式
-w --weight weight #真实服务器的权值
--mcast-interface interface #指定组播的同步接口
-c --connection #显示LVS 目前的连接 如：ipvsadm -L -c
--timeout #显示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L --timeout
--daemon #显示同步守护进程状态
--stats #显示统计信息
--rate #显示速率信息
--sort #对虚拟服务器和真实服务器排序输出
--numeric -n #输出IP 地址和端口的数字形式

ipvsadm命令方法

1.Fixed Scheduling Method 静态调服方法

RR  #轮询
#调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

WRR  #加权轮询
#调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。 这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器 可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

DH  #目标地址hash
#算法也是针对目标IP地址的负载均衡，但它是一种静态映射算法，通过一个散列（Hash）函数将一个目标IP地址映射到一台服务器。
#目标地址散列调度算法先根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。

SH  #源地址hash
#算法正好与目标地址散列调度算法相反，它根据请求的源IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器，若该服务器是 可用的且未超载，将请求发送到该服务器，否则返回空。
#它采用的散列函数与目标地址散列调度算法的相同。除了将请求的目标IP地址换成请求的源IP地址外，它的算法流程与目标地址散列调度算法的基本相似。在实际应用中，源地址散列调度和目标地址散列调度可以结合使用在防火墙集群中，它们可以保证整个系统的唯一出入口。



2.Dynamic Scheduling Method 动态调服方法

LC  #最少连接
#调度器通过"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。 如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。

WLC #加权最少连接
#在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，调度器采用"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。

SED #最少期望延迟
#基于wlc算法，举例说明：ABC三台机器分别权重123，连接数也分别是123，name如果使用WLC算法的话一个新请求 进入时他可能会分给ABC中任意一个，使用SED算法后会进行这样一个运算
#A:(1+1)/2    
#B:(1+2)/2    
#C:(1+3)/3
#根据运算结果，把连接交给C

NQ  #从不排队调度方法
#无需列队，如果有台realserver的连接数=0 就直接分配过去，不需要进行sed运算.

LBLC   #基于本地的最少连接
# "基于局部性的最少链接" 调度算法是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。
#该算法根据请求的目标IP地址找出该 目标IP地址最近使用的服务器，若该服务器 是可用的且没有超载，将请求发送到该服务器；
#若服务器不存在，或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载，则用"最少链接"的原则选出一个可用的服务器，将请求发送到该服务器。

LBLCR   #带复制的基于本地的最少连接
#"带复制的基于局部性最少链接"调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡，目前主要用于Cache集群系统。
#它与LBLC算法的不同 之处是它要维护从一个 目标IP地址到一组服务器的映射，而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。
#该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组，按"最小连接"原则从服务器组中选出一台服务器，
#若服务器没有超载，将请求发送到该服务器；若服务器超载，则按"最小连接"原则从这个集群中选出一 台服务器 ，将该服务器加入到服务器组中，将请求发送到该服务器。同时，当该服务器组有一段时间没有被修改， 将最忙的服务器从服务器组中删除，以降低复制的程度。

lvs调度算法

#安装httpd服务，创建httpd测试页面，启动httpd服务
[root@web1 ~]# yum -y install httpd
[root@web1 ~]# service httpd start
[root@web1 ~]# echo "RS1-web1 Allentuns.com" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# yum -y install httpd
[root@web2 ~]# echo "RS2-web2 Allentuns.com" > /var/www/html/index.html
[root@web2 ~]# service httpd start

#测试httpd服务是否OK！ 
[root@web1 ~]# curl http://localhost
RS1-web1 Allentuns.com 
[root@web1 ~]# curl http://172.16.100.11
RS2-web2 Allentuns.com

[root@LVS ~]# ipvsadm -A -t 192.168.0.200:80 -s rr #定义一个集群服务
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 192.168.0.200:80 -r 172.16.100.10 -m #添加RealServer并指派调度算法为NAT
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 192.168.0.200:80 -r 172.16.100.11 -m #添加RealServer并指派调度算法为NAT
[root@LVS ~]# ipvsadm -L -n #查看ipvs定义的规则列表
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) 
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.0.200:80 rr
-> 172.16.100.10:80 Masq 1 0 0 
-> 172.16.100.11:80 Masq 1 0 0 
[root@LVS ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward #查看Linux是否开启路由转发功能
0 
[root@LVS ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward #启动Linux的路由转发功能
[root@LVS ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
1 

[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS2-web2 Allentuns.com #第一次是web2
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com #第二次是web1
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS2-web2 Allentuns.com #第三次是web1
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com #第四次是web2

[root@LVS ~]# ipvsadm -E -t 192.168.0.200:80 -s wrr
[root@LVS ~]# ipvsadm -e -t 192.168.0.200:80 -r 172.16.100.10 -m -w 3
[root@LVS ~]# ipvsadm -e -t 192.168.0.200:80 -r 172.16.100.11 -m -w 1
[root@LVS ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) 
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.0.200:80 wrr
-> 172.16.100.10:80 Masq 3 0 2 
-> 172.16.100.11:80 Masq 1 0 2 

[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com 
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com 
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com 
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS2-web2 Allentuns.com 
[root@LVS ~]# curl http://192.168.0.200/index.html
RS1-web1 Allentuns.com 

#第一种方法： 
[root@LVS ~]# service ipvsadm save
ipvsadm: Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm: [确定]

#第二种方法： 
[root@LVS ~]# ipvsadm -S > /etc/sysconfig/ipvsadm.s1

[root@LVS ~]# ipvsadm -C
[root@LVS ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) 
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@LVS ~]# ipvsadm -R  RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.0.200:80 wrr
-> 172.16.100.10:80 Masq 3 0 0 
-> 172.16.100.11:80 Masq 1 0 0

#!/bin/bash
# 
# chkconfig: - 88 12
# description: LVS script for VS/NAT
# . /etc/rc.d/init.d/functions # VIP=192.168.0.200 
DIP=172.16.100.1 
RIP1=172.16.100.10
RIP2=172.16.100.11
# 
case "$1" in
start)           
 # /sbin/ifconfig eth1:0 $VIP netmask 255.255.255.0 up
# Since this is the Director we must be able to forward packets
  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 # Clear all iptables rules.
  /sbin/iptables -F
 # Reset iptables counters.
  /sbin/iptables -Z
 # Clear all ipvsadm rules/services.
  /sbin/ipvsadm -C
 # Add an IP virtual service for VIP 192.168.0.219 port 80
# In this recipe, we will use the round-robin scheduling method. 
# In production, however, you should use a weighted, dynamic scheduling method. 
  /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
 # Now direct packets for this VIP to
# the real server IP (RIP) inside the cluster
  /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1 -m
  /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2 -m
    
  /bin/touch /var/lock/subsys/ipvsadm.lock
;; 
  
stop) # Stop forwarding packets
  echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 # Reset ipvsadm
  /sbin/ipvsadm -C
 # Bring down the VIP interface
  ifconfig eth1:0 down
    
  rm -rf /var/lock/subsys/ipvsadm.lock
;; 
  
status) 
  [ -e /var/lock/subsys/ipvsadm.lock ] && echo "ipvs is running..." || echo "ipvsadm is stopped..."
;; 
*) 
  echo "Usage: $0 {start|stop}"
;; esac

lvs-nat-director.sh

#!/bin/bash
# 
# 一键安装lvs-nat脚本，需要注意的是主机名成和ip的变化稍作修改就可以了 
HOSTNAME=`hostname`
  
Director='LVS'
VIP="192.168.0.200"
RIP1="172.16.100.10"
RIP2="172.16.100.11"
RealServer1="web1"
RealServer2="web2"
Httpd_cOnfig="/etc/httpd/conf/httpd.conf"
  
 #Director Server Install configure ipvsadm
if [ "$HOSTNAME" = "$Director" ];then
ipvsadm -C 
yum -y remove ipvsadm
yum -y install ipvsadm
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1 -m
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2 -m
 echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 echo "========================================================" echo "Install  $Director sucess   Tel:13260071987 Qq:467754239" echo "========================================================" fi
  
  
  
 #RealServer Install htpd
if [ "$HOSTNAME" = "$RealServer1" ];then
yum -y remove httpd
rm -rf /var/www/html/index.html
yum -y install httpd
echo "web1 Allentuns.com" > /var/www/html/index.html
sed -i '/#ServerName www.example.com:80/a\ServerName localhost:80' $Httpd_config
service httpd start
  
 echo "========================================================" echo "Install $RealServer1 success Tel:13260071987 Qq:467754239" echo "========================================================" fi
 if [ "$HOSTNAME" = "$RealServer2" ];then
yum -y remove httpd
rm -rf /var/www/html/index.html
yum -y install httpd
echo "web2 Allentuns.com" > /var/www/html/index.html
sed -i '/#ServerName www.example.com:80/a\ServerName localhost:80' $Httpd_config
service httpd start
echo "Install $RealServer2"
  
 echo "=========================================================" echo "Install $RealServer1 success Tel:13260071987 Qq:467754239" echo "=========================================================" fi

lvs-nat-install

# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore 
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce 
# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 
#以上命令需填加到/etc/rc.local文件中让其开机自动生效 

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 内容如下 
DEVICE=lo:0  
IPADDR=172.16.100.100
NETMASK=255.255.255.255 
BROADCAST=172.16.100.100
OnBOOT=yes 
NAME=loopback  


# ifdown lo:0
# ifup lo:0 
# route add -host 172.16.100.100 dev lo:0
# echo "route add -host 172.16.100.100 dev lo:0" >> /etc/rc.local

# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth2:0 内容如下 
DEVICE=eth2:0 
IPADDR=172.16.100.100 
NETMASK=255.255.255.255 
BROADCAST=172.16.100.100 
OnBOOT=yes # ifdown eth2:0 

#命令
# ifup eth2:20 
# route add -host 172.16.100.100 dev eth2:0 
# echo "route add -host 172.16.100.100 dev eth2:0" >> /etc/rc.local 
# echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 
# echo "echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward" >> /etc/rc.local 
# ipvsadm -A -t 172.16.100.100:80 -s wlc
# ipvsadm -a -t 172.16.100.100:80 -r 172.16.100.10 -g -w 2
# ipvsadm -a -t 172.16.100.100:80 -r 172.16.100.11 -g -w 1

#!/bin/bash
# 
# LVS script for VS/DR
# . /etc/rc.d/init.d/functions # VIP=172.16.100.100 
RIP1=172.16.100.10
RIP2=172.16.100.11
PORT=80 
 #
case "$1" in
start) 
  
  /sbin/ifconfig eth2:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
  /sbin/route add -host $VIP dev eth2:0
 # Since this is the Director we must be able to forward packets
  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 # Clear all iptables rules.
  /sbin/iptables -F
 # Reset iptables counters.
  /sbin/iptables -Z
 # Clear all ipvsadm rules/services.
  /sbin/ipvsadm -C
 # Add an IP virtual service for VIP 192.168.0.219 port 80
# In this recipe, we will use the round-robin scheduling method. 
# In production, however, you should use a weighted, dynamic scheduling method. 
  /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s wlc
 # Now direct packets for this VIP to
# the real server IP (RIP) inside the cluster
  /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1 -g -w 1
  /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2 -g -w 2
  
  /bin/touch /var/lock/subsys/ipvsadm &> /dev/null
;; 
  
stop) # Stop forwarding packets
  echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
 # Reset ipvsadm
  /sbin/ipvsadm -C
 # Bring down the VIP interface
  /sbin/ifconfig eth2:0 down
  /sbin/route del $VIP
  
  /bin/rm -f /var/lock/subsys/ipvsadm
  
  echo "ipvs is stopped..."
;; 
  
status) 
  if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ]; then
    echo "ipvsadm is stopped ..."
  else
    echo "ipvs is running ..."
    ipvsadm -L -n
  fi
;; 
*) 
  echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
;; esac

Director.sh

#!/bin/bash
# 
# Script to start LVS DR real server.
# description: LVS DR real server
# .  /etc/rc.d/init.d/functions
  
VIP=172.16.100.100
host=`/bin/hostname`
 case "$1" in
start) 
       # Start LVS-DR real server on this machine.
        /sbin/ifconfig lo down
        /sbin/ifconfig lo up
        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
        echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
        echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
  
        /sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
        /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
  
;; 
stop) 
  
        # Stop LVS-DR real server loopback device(s).
        /sbin/ifconfig lo:0 down
        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
  
;; 
status) 
  
        # Status of LVS-DR real server.
        islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $VIP`
        isrothere=`netstat -rn | grep "lo:0" | grep $VIP`
        if [ ! "$islothere" -o ! "isrothere" ];then
            # Either the route or the lo:0 device
            # not found.             echo "LVS-DR real server Stopped."
        else
            echo "LVS-DR real server Running."
        fi
;; 
*) 
            # Invalid entry.
            echo "$0: Usage: $0 {start|status|stop}"
            exit 1
;; esac

RealServer.sh

#!/bin/bash
# VIP=172.16.100.100
CPORT=80 
FAIL_BACK=127.0.0.1
RS=("172.16.100.10" "172.16.100.11")
declare -a RSSTATUS
RW=("2" "1")
RPORT=80 
TYPE=g 
CHKLOOP=3 
LOG=/var/log/ipvsmonitor.log
addrs() { 
ipvsadm -a -t $VIP:$CPORT -r $1:$RPORT -$TYPE -w $2
[ $? -eq 0 ] && return 0 || return 1
} 
delrs() { 
ipvsadm -d -t $VIP:$CPORT -r $1:$RPORT
[ $? -eq 0 ] && return 0 || return 1
} 
checkrs() {  local I=1 while [ $I -le $CHKLOOP ]; do if curl --connect-timeout 1 http://$1 &> /dev/null; then return 0 fi let I++ done return 1 
} 
initstatus() {  local I local COUNT=0;
for I in ${RS[*]}; do if ipvsadm -L -n | grep "$I:$RPORT" && > /dev/null ; then
RSSTATUS[$COUNT]=1
else
RSSTATUS[$COUNT]=0
A++ 
Dir[0]=$A  fi let COUNT++
done
} 
initstatus  while :; do let COUNT=0 for I in ${RS[*]}; do if checkrs $I; then if [ ${RSSTATUS[$COUNT]} -eq 0 ]; then
addrs $I ${RW[$COUNT]}
[ $? -eq 0 ] && RSSTATUS[$COUNT]=1 && echo "`date +'%F %H:%M:%S'`, $I is back." >> $LOG
fi else if [ ${RSSTATUS[$COUNT]} -eq 1 ]; then
delrs $I 
[ $? -eq 0 ] && RSSTATUS[$COUNT]=0 && echo "`date +'%F %H:%M:%S'`, $I is gone." >> $LOG
fi fi 
let COUNT++ done sleep 5 done

check-lvs-health.sh