(三)高并发负载均衡：LVS的DR模型试验搭建

LVS

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。

早期的小型运营商使用的LVS：

使每个小区的用户在任意时间平均分配在三个server服务器上，减少单台server的并发量。

实现DR需要隐藏VIP

一切皆文件：把程序或内核映射成文件，修改文件，相当于修改程序的变量，即时生效。
一块网卡可以配置多个IP地址。

隐藏VIP方法：对外隐藏，对内可见 ：
kernel parameter:
目标mac地址为全F，交换机触发广播
/proc/sys/net/ipv4/conf/*IF*/
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；(打我的电话可以找到我和我爱人)
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；(打我的电话只能找到我)

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；（三个我的两个手机号工作|生活，我通讯录内的都公布）
1：试图仅向目标网络通告与其网络匹配的地址；（两个手机号工作|生活都公布）
2：仅向与本地接口上地址匹配的网络进行通告；（一个手机号工作公布）

查看本机地址

ifconfig  

本机的页面访问本机的tomcat,

请求发出后，访问内核，经过(虚拟网卡)判定就是自己的地址，发出去的包直接变成输入包，找对应端口的tomcat，然后掉头返回。

在虚拟网卡上配置，内核知道，外界不知道，就实现了：对外隐藏，对内可见。

负载均衡调度方法

静态调度方方法：
rr : 轮循调度（Round-Robin Scheduling）
wrr : 加权轮叫调度（Weighted Round-Robin Scheduling）
dh : 目标地址散列调度（Destination Hashing Scheduling）
sh : 源地址散列调度（Source Hashing Scheduling）

动态调度方法：
lc : 最小连接调度（Least-Connection Scheduling）
wlc : 加权最小连接调度（Weighted Least-Connection Scheduling）
sed : 最短期望延迟
nq : never queue
LBLC : 基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections Scheduling）
DH :
LBLCR : 带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication Scheduling）

如何知道哪个server的连接次数。

记录了三次握手的过程后，给对应server连接次数+1

ipvs内核模块

负载均衡在内核的模块

安装传递命令用的工具

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

例 : ipvsadm -A -t 192.168.9.100:80 -s rr

管理集群服务

添加：-a -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight]
  -t|u|f service-address：事先定义好的某集群服务
  -r server-address: 某RS的地址，在NAT模型中，可使用IP：PORT实现端口映射；
  [-g|i|m]: LVS类型 
  -g: DR
  -i: TUN
  -m: NAT
  [-w weight]: 定义服务器权重
修改：-e
删除：-d -t|u|f service-address -r server-address
# ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.8 –g
# ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.9 -g
查看
  -L|l
  -n: 数字格式显示主机地址和端口
  --stats：统计数据
  --rate: 速率
  --timeout: 显示tcp、tcpfin和udp的会话超时时长
  -:c 显示当前的ipvs连接状况(不建立连接，偷窥的服务器)
删除所有集群服务
  -C：清空ipvs规则
保存规则，下次重启电脑还可以使用
  -S 
# ipvsadm -S > /path/to/somefile 
载入此前的规则：
  -R
# ipvsadm -R < /path/form/somefile 

-S保存规则 -R载入规则 , 相当于数据库的持久化。

LVS的DR模型试验搭建

手册

浏览器  ->  vmnet-8（网卡） ->  虚拟网络 -> node01( 192.168.150.11)  -> lvs -> 192.168.150.100 ->(192.168.150.11 -> 192.168.150.12 MAC欺骗)
 -> httppd -> 192.168.150.12 -> 虚拟网络-> vmnet-8（网卡） ->浏览器 

布置网络层

VIP 192.168.150.100 三台都要配置

node01

ifconfig eth0:2 192.168.150/24
24    ：代表3个255，/16   ：255.255.0.0 ， 8个2进制位，255 ： 8个1
ifconfig eth0:2 192.168.150.100  netmask 255.255.255.0
ifconfig eth0:2  down //禁用

node02 ， node03

为了隐藏VIP，先调整协议修改内核，再改IP

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
隐藏VIP
ifconfig lo:8 192.168.150.100 netmask 255.255.255.255

为什么是4个255？

从环回接口lo :2也可以到192.168.150这个网络，
eth0也可以去192.168.150这个网络，如果现在ping 目标地址192.168.150.1 ，两个口都可以走，虚拟网卡比物理网卡要近，然后发送给环回接口lo :2，然后环回接口lo :2又发给自己，最后这个包永远发布出去。
lo :2 192.168.150.100 255.255.255.255 与运算是：192.168.150.100
eth0 192.168.150.100 255.255.255.0 与运算是：192.168.150.0
规避死循环的风险
如果配成255.255.255.0，xcell会断开连接。

配置应用层

RS中的服务：node02 ， node03

//安装：重启生效
yum install httpd  -y
//启动：默认占用80端口
service httpd start 
//添加页面
vi /var/www/html/index.html
   from 191.168.150.12  :node02  
   from 191.168.150.13  :node03

LVS服务配置

node01
先添加入包规则，再添加出包规则，即时生效

	yum install ipvsadm 
	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   //查看

验证

	浏览器访问  192.168.150.100   看到负载  疯狂F5
	node01：
		netstat -natp   结论看不到socket连接
	node02~node03:
		netstat -natp   结论看到很多的socket连接
	node01:
		ipvsadm -lnc    查看偷窥记录表
		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，网络的确认包没回来。

node01

node02,node03上有记录

偷窥记录表

自己实操搭建

布置网络层

node01

 ifconfig ens33:8 192.168.141.100  netmask 255.255.255.0
 ifconfig 

node02

echo  1 >  /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/arp_ignore 
echo  1 >  /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
echo  2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/ens33/arp_announce
echo  2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
ifconfig lo:8 192.168.141.100 netmask 255.255.255.255

配置应用层

//安装：重启生效
yum install httpd  -y
yum remove ipvsadm  //卸载
//启动：默认占用80端口
service httpd start 
//添加页面
vi /var/www/html/index.html
   from 191.168.141.x  :node0x 

LVS服务配置

	yum install ipvsadm 
	ipvsadm -A  -t  192.168.141.100:80  -s rr
	ipvsadm -a  -t 192.168.141.100:80  -r  192.168.141.138 -g -w 1
	ipvsadm -a  -t 192.168.141.100:80  -r  192.168.141.140 -g -w 1
	ipvsadm -ln   //查看

访问不到

//关闭防火墙
systemctl disable  firewalld
//允许80访问
iptables -I INPUT -p TCP --dport 80 -j ACCEPT  
//httpd用的是tcp6的80端口 关闭ipv6，重启httpd
sysctl net.ipv6.conf.all.disable_ipv6=1
service httpd restart

我用的是手机热点，所以每次ip都会变，下面是二次验证