Linux LVS(ipvsadm)配置

Linux

LVS集群有DR、TUN、NAT三种配置模式,可以对www服务、FTP服务、MAIL服务等做负载均衡。LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术,调度器具有很好的吞吐率。LVS将请求均衡地转移到不同的服务器上执行,且调度器自动屏蔽掉服务器的故障,构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的,而且无需修改客户端和服务器端的程序。下面通过搭建www服务的负载均衡,讲述基于DR模式的LVS集群配置。

一、 Director Server 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
安装IPVS后,就可以配置LVS集群了,首先在Director Server上绑定一个虚拟IP(也叫VIP),此IP用于对外提供服务,执行如下命令:

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[root@raykaeso ~]# ifconfig eth0:0 192.168.60.200 broadcast 192.168.60.200 netmask 255.255.255.255 up

此处在eth0设备上绑定了一个虚拟设备eth0:0,同时设置了一个虚拟IP是192.168.60.200,也就是上面我们规划的IP地址,然后指定广播地址也为192.168.60.200,需要特别注意的是,这里的子网掩码为255.255.255.255。
然后给设备eth0:0指定一条路由,执行如下指令:

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[root@raykaeso ~]# route add -host 192.168.60.200 dev eth0:0

接着启用系统的包转发功能,从而使系统充当路由器,执行如下指令:

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[root@raykaeso ~]# echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

指令中,参数值为1时启用ip转发,为0时禁止ip转发。其实在DR模式中,开启系统的包转发功能不是必须的,而在NAT模式下此操作是必须的。
然后开始配置ipvs,执行如下操作:

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[root@raykaeso ~]# ipvsadm -C
[root@raykaeso ~]# ipvsadm -A -t 192.168.60.200:80 -s rr -p 600
[root@raykaeso ~]# ipvsadm -a -t 192.168.60.200:80 -r 192.168.60.132:80 -g
[root@raykaeso ~]# ipvsadm -a -t 192.168.60.200:80 -r 192.168.60.144:80 -g

上面操作中,第一行是清除内核虚拟服务器列表中的所有记录,第二行是添加一条新的虚拟IP记录。这个新的IP是192.168.60.200,同时指定持续服务时间为600秒。第三、四行是在新加虚拟IP记录中添加两条新的Real Server记录,并且指定LVS 的工作模式为直接路由模式。
最后,启动LVS服务,执行如下操作:

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[root@raykaeso ~]# ipvsadm

这样,LVS在Director Server上的配置就完成了。
为了管理和配置的方便,可以将上面的操作写出一个脚本文件,脚本内容如下:

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#!/bin/bash
VIP=192.168.60.200
RIP1=192.168.60.132
RIP2=192.168.60.144
GW=192.168.60.1
# set the Virtual IP Address
/sbin/ifconfig eth0:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
/sbin/route add -host $VIP dev eth0:0
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
#end

也可以写成可启动与停止的服务脚本,脚本内容如下:

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#!/bin/sh
# description: Start LVS of Director server
VIP=192.168.60.200
RIP1=192.168.60.132
RIP2=192.168.60.144
./etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo " start LVS of Director Server"
# set the Virtual IP Address and sysctl parameter
/sbin/ifconfig eth0:0 $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/sys/net/ipv4/ip_forward
/sbin/ipvsadm -C
/sbin/ifconfig eth0:0 down
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

将此脚本命名为lvsDR文件,然后把文件放到/etc/init.d下,执行:

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[root@raykaeso ~]# chomd 755 /etc/init.d/lvsDR

最后可以通过下面命令启动或停止LVS服务:

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[root@Linux ~]# service lvsDR {start|stop}

到此为止,命令行方式配置Director Server完毕。

二、Real server 的配置
在lvs的DR和TUn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,这样数据才能直接返回给用户,增加VIP地址的操作可以通过创建脚本的方式来实现,创建文件/etc/init.d/lvsrs,脚本内容如下:

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#!/bin/bash
VIP=192.168.60.200
/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
/sbin/route add -host $VIP dev lo:0
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
sysctl -p
#end

此操作是在回环设备上绑定了一个虚拟IP地址,并设定其子网掩码为255.255.255.255,与Director Server上的虚拟IP保持互通,然后禁止了本机的ARP请求。
上面脚本也可以写成可启动与停止的服务脚本,内容如下:

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[root@Linux ~]#more /etc/init.d/lvsrs
#!/bin/bash
#description : Start Real Server
VIP=192.168.60.200
./etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo " Start LVS of Real Server"
/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 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
;;
stop)
/sbin/ifconfig lo:0 down
echo "close LVS Director server"
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
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

然后,修改lvsrs有可执行权限:

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[root@Linux ~]# chomd 755 /etc/init.d/lvsrs

最后,可以通过下面命令启动或关闭lvsrs

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[root@Linux ~]# service lvsrs {start|stop}

由于虚拟ip,也就是上面的VIP地址,是Director Server和所有的Real server共享的,如果有ARP请求VIP地址时,Director Server与所有Real server都做应答的话,就出现问题了,因此,需要禁止Real server响应ARP请求。而lvsrs脚本的作用就是使Real Server不响应arp请求。
对于2.4以下低版本,在Real Server上要安装ARP hidden内核补丁,幸运的是,在2.6内核中通过调整内核参数即可忽略ARP广播回应。

三、在Director上配置冗余策略 Ldirectord
Ldirectord的作用是监测Real Server,当Real Server失效时,把它从虚拟服务器列表中删除,恢复时重新添加到列表,在前面文章介绍heartbeat时默认已经安装了Ldirectord,因此。这里只需进行配置即可。Ldirectord的配置文件是/etc/ha.d/ldirectord.cf。
下面是需要配置的选项,注意,#号后面的内容为注释:

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# Global Directives
checktimeout=20 #判定real server出错的时间间隔。
checkinterval=10 #指定ldirectord在两次检查之间的间隔时间。
fallback=127.0.0.1:80 #当所有的real server节点不能工作时,web服务重定向的地址。
autoreload=yes #是否自动重载配置文件,选yes时,配置文件发生变化,自动载入配置信息。
logfile="/var/log/ldirectord.log" #设定ldirectord日志输出文件路径。
quiescent=no #当选择no时,如果一个节点在checktimeout设置的时间周期内没有响应,ldirectord将会从LVS的路由表中直接移除real server,此时,将中断现有的客户端连接,并使LVS丢掉所有的连接跟踪记录和持续连接模板,如果选择为yes,当某个real server失效时,ldirectord将失效节点的权值设置为0,新的连接将不能到达,但是并不从LVS路由表中清除此节点,同时,连接跟踪记录和程序连接模板仍然保留在Director上。
注意:以上几行为ldirectord.cf文件的“全局”设置,它们可以应用到下面多个虚拟主机,下面是每个虚拟主机的配置。
# Sample for an http virtual service
virtual=192.168.60.200:80 #指定虚拟的IP地址和端口号,注意,在virtual行后面的行必
须缩进4个空格或以一个tab字符进行标记。
real=192.168.60.132:80 gate #指定Real Server服务器地址和端口,同时设定LVS工作模式,
用gate表示DR模式,ipip表示TUNL模式,masq表示NAT模式。
real=192.168.60.144:80 gate
fallback=127.0.0.1:80 gate
service=http #指定服务的类型,这里是对http服务做负载均衡。
request="index.html" #ldirectord将根据指定的Real Server地址,结合该选项给出
的请求路径,发送访问请求,检查Real Server上的服务是否正
常运行,确保这里给出的页面地址是可访问的,不然ldirectord
会误认为此节点已经失效,发生错误监控现象。
receive="ok" #指定检测的关键字,这里的设置表示测试访问index.html页面是否包含ok关键字,如果有则说明该节点正常,否则认定为故障。
scheduler=rr #指定调度算法,这里是rr(轮叫)算法。
protocol=tcp #指定协议的类型,LVS支持TCP和UDP协议。
checktype=negotiate #指定Ldirectord的检测类型,默认为negotiate。
checkport=80 #指定监控的端口号。
virtualhost=www.gaojf.com #虚拟服务器的名称,随便指定。

配置完毕,就可以执行如下命令启动或关闭ldirectord服务

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[root@Linux ~]# /etc/init.d/ldirectord {start|stop}

Ldirectord的核心作用是监控Real Server节点状态,同时,它还能调用ipvsadm自动创建LVS路由表,这点从ldirectord.cf中可以看出,
这里需要说明的是,ldirectord和Piranha都具有监控Real Server的功能,如果要通过ldirectord监控节点状态,只需启动ldirectord服务,整个集群系统就可以运行起来,而无需执行上面我们配置的LVS脚本,因为ldirectord会自动调用ipvsadm创建LVS路由表,而我们上面讲述的利用ipvsadm命令行方式配置LVS,是为了让读者能更深入的了解ipvsadm的实现细节和实现机制。

来源:Linux LVS(ipvsadm)配置

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