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LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?創(chuàng)新互聯(lián)

負載均衡群集(Load Balance Cluster)

以提高應用系統(tǒng)的響應能力、盡可能處理更多的訪問請求、減少延遲為目標，獲得高并發(fā)、高負載(LB)的整體性能LB的負載分配依賴于主節(jié)點的分流算法

創(chuàng)新互聯(lián)公司是一家專業(yè)提供云和企業(yè)網(wǎng)站建設,專注與成都網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站設計、外貿(mào)營銷網(wǎng)站建設、HTML5、小程序制作等業(yè)務。10年已為云和眾多企業(yè)、政府機構(gòu)等服務。創(chuàng)新互聯(lián)專業(yè)網(wǎng)站建設公司優(yōu)惠進行中。

群集的負載調(diào)度技術有三種工作模式

  1. 地址轉(zhuǎn)換（本文只介紹NAT模式）
  2. IP隧道
  3. 直接路由

NAT模式

地址轉(zhuǎn)換 (Network AddressTranslation)

  • 簡稱NAT模式，類似于防火墻的私有網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，負載調(diào)度器作為所有服務器節(jié)點的網(wǎng)關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節(jié)點回應客戶機的訪問出口
  • 服務器節(jié)點使用私有IP地址，與負載調(diào)度器位于同一一個物理網(wǎng)絡，安全性要優(yōu)于其他兩種方式

負載均衡群集架構(gòu)

負載均衡的結(jié)構(gòu)

  • 第一層，負載調(diào)度器(Load Balancer或Director)
  • 第二層，服務器池(Server Pool)
  • 第三層，共享存儲(Share Storage)

LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?></p><h3>LVS的負載調(diào)度算法</h3><h4>輪詢(Round Robin)</h4><p>將收到的訪問請求按照順序輪流分配給群集中的各節(jié)點(真實服務器)均等地對待每一臺服務器，而不管服務器實際的連接數(shù)和系統(tǒng)負載</p><h4>加權輪詢(Weighted Round Robin)</h4><ul><li>根據(jù)真實服務器的處理能力輪流分配收到的訪問請求，調(diào)度器可以自動查詢各節(jié)點的負載情況，并動態(tài)調(diào)整其權重</li><li>保證處理能力強的服務器承擔更多的訪問流量</li></ul><h4>最少連接(Least Connections)</h4><p>根據(jù)真實服務器已建立的連接數(shù)進行分配，將收到的訪問請求優(yōu)先分配給連接數(shù)最少的節(jié)點</p><h4>加權最少連接(Weighted Least Connections)</h4><ul><li>在服務器節(jié)點的性能差異較大的情況下，可以為真實服務器自動調(diào)整權重</li><li>權重較高的節(jié)點將承擔更大比例的活動連接負載</li></ul><h2>實驗操作</h2><h3>實驗環(huán)境</h3><pre><code>調(diào)度服務器（centos7）： 外（ens36）：12.0.0.1 內(nèi)（ens33）：192.168.200.1 web服務器1（centos7）：192.168.200.110 web服務器2（centos7）：192.168.200.120 存儲服務器（centos7）：192.168.200.130 client客戶端（win10）：12.0.0.12</code></pre><h4>1、驗證存儲服務器是否安裝相關服務</h4><pre><code>[root@localhost ~]# rpm -q nfs-utils nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64 #已安裝 [root@localhost ~]# rpm -q rpcbind rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64 #已安裝 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>2、分別驗證兩臺web服務器是否安裝httpd服務，若沒有，則安裝</h4><pre><code>第一臺： [root@localhost ~]# rpm -q httpd 未安裝軟件包 httpd [root@localhost ~]# yum install httpd -y .................//省略安裝過程 [root@localhost ~]# 第二臺： [root@localhost ~]# rpm -q httpd 未安裝軟件包 httpd [root@localhost ~]# yum install httpd -y .................//省略安裝過程 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>3、驗證調(diào)度服務器是否有管理工具，若沒有，則安裝</h4><pre><code>[root@localhost ~]# rpm -q ipvsadm 未安裝軟件包 ipvsadm [root@localhost ~]# yum install ipvsadm -y .................//省略安裝過程 [root@localhost ~]#</code></pre> <h3>一、配置調(diào)度服務器</h3><h4>1、將配置服務器的網(wǎng)絡模式改為僅主機</h4><p><img src=

2、配置固定IP地址

[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static   #dhcp改為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=ens33
UUID=3ceed540-b04c-48d6-a4f7-79951f09ea1d
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.200.110   #IP地址
NETMASK=255.255.255.0   #子網(wǎng)掩碼
GATEWAY=192.168.200.1   #網(wǎng)關
[root@localhost ~]# systemctl restart network   #重啟網(wǎng)絡服務
[root@localhost ~]# ifconfig    #查看網(wǎng)卡信息，ip設置成功
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.200.110  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.200.255
        inet6 fe80::3e1d:31ba:f66a:6f80  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:27:1c:3f  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 12581  bytes 15759224 (15.0 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 6118  bytes 501343 (489.5 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

3、關閉防火墻，并開啟http服務

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service    #關閉防火墻
[root@localhost ~]# setenforce 0   #關閉增強性安全功能 
[root@localhost ~]# systemctl start httpd.service    #開啟http服務
[root@localhost ~]# netstat -ntap | grep 80   #查看端口
tcp6       0      0 :::80                   :::*                    LISTEN      50076/httpd         
[root@localhost ~]#

4、查看NFS服務共享信息

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.200.130
Export list for 192.168.200.130:
/usr/share *
/opt/xyz   192.168.200.0/24
/opt/abc   192.168.200.0/24
[root@localhost ~]#

5、掛載NFS的共享目錄，并查看是否掛載成功

[root@localhost ~]# mount.nfs 192.168.200.130:/opt/abc /var/www/html/   #掛載
[root@localhost ~]# df -h   #查看掛載信息
文件系統(tǒng)                  容量  已用  可用 已用% 掛載點
/dev/sda2                  20G  3.4G   17G   17% /
devtmpfs                  898M     0  898M    0% /dev
tmpfs                     912M     0  912M    0% /dev/shm
tmpfs                     912M   18M  895M    2% /run
tmpfs                     912M     0  912M    0% /sys/fs/cgroup
/dev/sda5                  10G   37M   10G    1% /home
/dev/sda1                 6.0G  174M  5.9G    3% /boot
tmpfs                     183M  4.0K  183M    1% /run/user/42
tmpfs                     183M   40K  183M    1% /run/user/0
192.168.200.130:/opt/abc   20G  3.3G   17G   17% /var/www/html   #掛載成功
[root@localhost ~]#

6、在掛載目錄創(chuàng)建首頁文件，并在存儲服務器，查看是否創(chuàng)建文件成功

web服務器1：
[root@localhost ~]# echo "this is abc web" > /var/www/html/index.html   #創(chuàng)建首頁文件
[root@localhost ~]# 

存儲服務器：
[root@localhost opt]# cd abc/
[root@localhost abc]# ls
index.html    #創(chuàng)建成功
[root@localhost abc]#

三、web服務器2的配置

1、修改web服務器2的網(wǎng)絡模式為僅主機

LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?></p><h4>2、配置固定IP地址</h4><pre><code>[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 TYPE=Ethernet PROXY_METHOD=none BROWSER_ONLY=no BOOTPROTO=static #將dhcp改為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=ens33 UUID=8ecd53ce-afdb-46f8-b7ff-b2f428a3bc8f DEVICE=ens33 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.200.120 #IP地址 NETMASK=255.255.255.0 #子網(wǎng)掩碼 GATEWAY=192.168.200.1 #網(wǎng)關 [root@localhost ~]# systemctl restart network #重啟網(wǎng)絡服務 [root@localhost ~]# ifconfig #查看網(wǎng)卡信息，ip設置成功 ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.200.120 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.200.255 inet6 fe80::c776:9d00:618:88f2 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 00:0c:29:eb:34:07 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 13713 bytes 15997026 (15.2 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 5590 bytes 452930 (442.3 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0</code></pre><h4>3、關閉防火墻，并開啟http服務</h4><pre><code>[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service #關閉防火墻 [root@localhost ~]# setenforce 0 #關閉增強性安全功能 [root@localhost ~]# systemctl start httpd.service #開啟http服務 [root@localhost ~]# netstat -ntap | grep 80 #查看端口 tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 50572/httpd [root@localhost ~]#</code></pre><h4>4、查看NFS服務共享信息</h4><pre><code>[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.200.130 Export list for 192.168.200.130: /usr/share * /opt/xyz 192.168.200.0/24 /opt/abc 192.168.200.0/24 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>5、掛載NFS的共享目錄，并查看是否掛載成功</h4><pre><code>[root@localhost ~]# mount.nfs 192.168.200.130:/opt/xyz /var/www/html/ #掛載 [root@localhost ~]# df -h #查看掛載信息 文件系統(tǒng) 容量 已用 可用 已用% 掛載點 /dev/sda2 20G 3.4G 17G 17% / devtmpfs 898M 0 898M 0% /dev tmpfs 912M 0 912M 0% /dev/shm tmpfs 912M 18M 895M 2% /run tmpfs 912M 0 912M 0% /sys/fs/cgroup /dev/sda5 10G 37M 10G 1% /home /dev/sda1 6.0G 174M 5.9G 3% /boot tmpfs 183M 4.0K 183M 1% /run/user/42 tmpfs 183M 40K 183M 1% /run/user/0 192.168.200.130:/opt/xyz 20G 3.3G 17G 17% /var/www/html #掛載成功 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>6、在掛載目錄創(chuàng)建首頁文件，并在存儲服務器，查看是否創(chuàng)建文件成功</h4><pre><code>web服務器2： [root@localhost ~]# echo

四、調(diào)度服務器的配置

1、給調(diào)度服務器添加一塊網(wǎng)卡，把兩個網(wǎng)卡的網(wǎng)絡模式都改為僅主機

LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?></p><h4>2、修改ens33網(wǎng)卡配置文件，設置固定IP</h4><pre><code>[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 TYPE=Ethernet PROXY_METHOD=none BROWSER_ONLY=no BOOTPROTO=static #將dhcp改為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=ens33 UUID=c96bc909-188e-ec64-3a96-6a90982b08ad DEVICE=ens33 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.200.1 #IP地址 NETMASK=255.255.255.0 #子網(wǎng)掩碼</code></pre><h4>3、修改ens36網(wǎng)卡配置文件，設置固定IP</h4><pre><code>[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/ [root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36 #復制一份ens33的配置文件作為ens36配置文件 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens36 TYPE=Ethernet PROXY_METHOD=none BROWSER_ONLY=no BOOTPROTO=static #將dhcp改為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=ens36 #ens33改為ens36，并刪除UUID DEVICE=ens36 #ens33改為ens36 ONBOOT=yes IPADDR=12.0.0.1 #IP地址 NETMASK=255.255.255.0 #子網(wǎng)掩碼</code></pre><h4>4、重啟網(wǎng)絡服務，檢查IP配置是否成功</h4><pre><code>[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network #重啟網(wǎng)絡服務 [root@localhost network-scripts]# ifconfig #查看網(wǎng)卡信息 ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.168.200.1 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.200.255 inet6 fe80::28ad:c7f1:25e8:8708 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 00:0c:29:95:9b:1b txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 11757 bytes 12899133 (12.3 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 4731 bytes 325771 (318.1 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 ens36: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 12.0.0.1 netmask 255.255.255.0 broadcast 12.0.0.255 inet6 fe80::10ce:358b:94ed:c4e9 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 00:0c:29:95:9b:25 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 130 bytes 10117 (9.8 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 178 bytes 30232 (29.5 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0</code></pre><h4>5、修改配置文件/etc/sysctl.conf</h4><pre><code>[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=1 #開啟路由功能 [root@localhost ~]# sysctl -p #重新加載/etc/sysctl.conf中配置 net.ipv4.ip_forward = 1 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>6、配置NAT轉(zhuǎn)換</h4><pre><code>[root@localhost ~]# iptables -t nat -F #清除nat緩存 [root@localhost ~]# iptables -F #清除規(guī)則 [root@localhost ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -o ens36 -s 192.168.200.0/24 -j SNAT --to-source 12.0.0.1 #配置NAT轉(zhuǎn)換 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>7、開啟ipvsadm服務</h4><pre><code>[root@localhost ~]# modprobe ip_vs #啟動模塊 [root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs #查看服務信息 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn [root@localhost ~]# ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存服務配置 [root@localhost ~]# systemctl start ipvsadm.service #開啟服務 [root@localhost ~]#</code></pre><h4>8、添加ipvsadm服務腳本，并執(zhí)行</h4><pre><code>[root@localhost ~]# cd /opt/ #切換目錄 [root@localhost opt]# vim nat.sh #編輯腳本 #!/bin/bash ipvsadm -C #清除內(nèi)核虛擬服務器表中的所有記錄 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr #增加一臺新的虛擬服務器 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.200.110:80 -m #在虛擬服務器中增加一臺新的真實服務器。 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.200.120:80 -m #在虛擬服務器中增加一臺新的真實服務器。 ipvsadm #開啟服務 [root@localhost opt]# source nat.sh #執(zhí)行腳本 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP localhost.localdomain:http rr -> 192.168.200.110:http Masq 1 0 0 -> 192.168.200.120:http Masq 1 0 0 [root@localhost opt]# ipvsadm相關可選項含義： -A:在內(nèi)核的虛擬服務器列表中添加一條新的虛擬服務器記錄。也就是增加一臺新的虛擬服務器。虛擬服務器地址由三元組唯一定義：IP地址，端口號和協(xié)議。虛擬服務器也可以由防火墻標記定義。 -C:清除內(nèi)核虛擬服務器表中的所有記錄。 -a:在內(nèi)核虛擬服務器表的一條記錄里添加一條新的真實服務器記錄。也就是在一個虛擬服務器中增加一臺新的真實服務器。 -t:說明虛擬服務器提供的是tcp 的服務。 -s:將TCP連接和UDP數(shù)據(jù)報分配給真實服務器的算法。 -m:使用偽裝（網(wǎng)絡訪問轉(zhuǎn)換或NAT）。 rr:輪詢，調(diào)度器通過”輪詢”調(diào)度算法將外部請求按順序輪流分配到集群中的真實服務器上，它均等地對待每一臺服務器，而不管服務器上實際的連接數(shù)和系統(tǒng)負載。 wrr:加權輪詢，調(diào)度器通過”加權輪詢”調(diào)度算法根據(jù)真實服務器的不同處理能力來調(diào)度訪問請求。這樣可以保證處理能力強的服務器處理更多的訪問流量。調(diào)度器可以自動問詢真實服務器的負載情況，并動態(tài)地調(diào)整其權值。 lc:最少連接,當有新的作業(yè)到達時，調(diào)度器選擇一個當前作業(yè)量較少的真實服務器，并把新到達的作業(yè)分配給它。如果集群系統(tǒng)的真實服務器具有相近的系統(tǒng)性能，采用”最小連接”調(diào)度算法可以較好地均衡負載。 wlc:加權最小連接,將更多的作業(yè)分配給作業(yè)較少且相對于權重較高（Ci / Wi）的服務器。這是默認值。</code></pre> <h3>五、測試負載均衡群集NAT模式</h3><h4>1、修改win10主機網(wǎng)絡模式為僅主機</h4><p><img src=

4、用win10主機訪問IP地址：12.0.0.1

LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?></p><h4>5、再次刷新瀏覽器，由于采用輪詢算法，頁面轉(zhuǎn)到另一個主頁</h4><p><img src=

另外有需要云服務器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)scvps.cn，海內(nèi)外云服務器15元起步，三天無理由+7*72小時售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務器、裸金屬服務器、高防服務器、香港服務器、美國服務器、虛擬主機、免備案服務器”等云主機租用服務以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡單易用、服務可用性高、性價比高”等特點與優(yōu)勢，專為企業(yè)上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應用場景需求。

名稱欄目：LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做！）-創(chuàng)新互聯(lián)
鏈接地址：http://chinadenli.net/article14/doipde.html

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