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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！）

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)專注于網(wǎng)站建設(shè)，為客戶提供網(wǎng)站建設(shè)、成都做網(wǎng)站、網(wǎng)頁設(shè)計開發(fā)服務，多年建網(wǎng)站服務經(jīng)驗，各類網(wǎng)站都可以開發(fā)，品牌網(wǎng)站制作，公司官網(wǎng)，公司展示網(wǎng)站，網(wǎng)站設(shè)計，建網(wǎng)站費用，建網(wǎng)站多少錢，價格優(yōu)惠，收費合理。

群集的負載調(diào)度技術(shù)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(guān)，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(quán)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(quán)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(quán)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(quán)重</li><li>權(quán)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(guān)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= /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！）

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   #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(guān)
[root@localhost ~]# systemctl restart network   #重啟網(wǎng)絡服務
[root@localhost ~]# ifconfig    #查看網(wǎng)卡信息，ip設(shè)置成功
ens33: flags=4163  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
        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

3、關(guān)閉防火墻，并開啟http服務

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service    #關(guān)閉防火墻
[root@localhost ~]# setenforce 0   #關(guān)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 ~]#

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/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 ~]#

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2：
[root@localhost ~]# echo "this is xyz web" > /var/www/html/index.html   #創(chuàng)建首頁文件
[root@localhost ~]# 

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

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！）

2、修改ens33網(wǎng)卡配置文件，設(shè)置固定IP

[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

3、修改ens36網(wǎng)卡配置文件，設(shè)置固定IP

[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

4、重啟網(wǎng)絡服務，檢查IP配置是否成功

[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  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
        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  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
        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

5、修改配置文件/etc/sysctl.conf

[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 ~]#

6、配置NAT轉(zhuǎn)換

[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 ~]#

7、開啟ipvsadm服務

[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 ~]#

8、添加ipvsadm服務腳本，并執(zhí)行

[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(guān)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(quán)輪詢，調(diào)度器通過”加權(quán)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(quán)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(quán)最小連接,將更多的作業(yè)分配給作業(yè)較少且相對于權(quán)重較高（Ci / Wi）的服務器。這是默認值。

五、測試負載均衡群集NAT模式

1、修改win10主機網(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、修改win10主機IP地址</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！）

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

LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。?></p> <br> 當前題目：LVS負載均衡群集——NAT地址轉(zhuǎn)換模式實戰(zhàn)（可跟做?。? <br> 轉(zhuǎn)載源于：<a href=http://weahome.cn/article/ppchds.html

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