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LVS三种工作模式脚本及比较

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yum -y install ipvsadm
modprobe -l|grep ipvs ##检查ipvs的模块

-g 表示使用 DR 方式,-m 表示 NAT 方式,-i 表示 tunneling 方式。

一、DR 模式

dr

堡垒机脚本:

lvs.sh

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#!/bin/sh
VIP=192.168.0.210
RIP1=192.168.0.175
RIP2=192.168.0.145
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo "start LVS of DirectorServer"
#Set the Virtual IP Address
/sbin/ifconfig eth0:1 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
/sbin/route add -host $VIP dev eth0:1
#Clear IPVS Table
/sbin/ipvsadm -C
#Set Lvs
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
/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"
/sbin/ipvsadm -C
/sbin/ifconfig eth0:1 down
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

真实机脚本:

real-server.sh

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#!/bin/bash
VIP=192.168.0.210
BROADCAST=192.168.0.255 #vip's broadcast
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo "reparing for Real Server"
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
ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $BROADCAST up
/sbin/route add -host $VIP dev lo:0
;;
stop)
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
;;
*)
echo "Usage: lvs {start|stop}"
exit 1
esac

二、TUN 模式

tun

堡垒机脚本:

lvs.sh

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#!/bin/sh
# description: start LVS of Directorserver
VIP=192.168.25.41(注意,lvs server那台机器2个ip,一个是vip,一个是本身ip例如192.168.25.42)
RIP1=192.168.25.44
RIP2=192.168.25.45
#RIPn=192.168.0.n
GW=192.168.25.254
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo " start LVS of DirectorServer"
# set the Virtual IP Address
/sbin/ifconfig tunl0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.0 up
/sbin/route add -host $VIP dev tunl0
#Clear IPVS table
/sbin/ipvsadm -C
#set LVS
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -i
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -i
#/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP3:80 -i
#Run LVS
/sbin/ipvsadm
#end
;;
stop)
echo "close LVS Directorserver"
ifconfig tunl0 down
/sbin/ipvsadm -C
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

真实机脚本:

real-server.sh

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#!/bin/sh
# ghb in 20060812
# description: Config realserver tunl port and apply arp patch
VIP=192.168.25.43
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo "Tunl port starting"
ifconfig tunl0 $VIP netmask 255.255.255.0 broadcast $VIP up
/sbin/route add -host $VIP dev tunl0
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p
;;
stop)
echo "Tunl port closing"
ifconfig tunl0 down
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

三、NAT 模式

nat

堡垒机脚本:

lvs.sh

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#!/bin/sh
# description: start LVS of Nat
VLAN-IP=202.99.59.110
RIP1=10.1.1.2
RIP2=10.1.1.3
#RIPn=10.1.1.n
GW=10.1.1.1
. /etc/rc.d/init.d/functions
case "$1" in
start)
echo " start LVS of NAtServer"
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects(内网卡上的)
#Clear IPVS table
/sbin/ipvsadm -C
#set LVS
/sbin/ipvsadm -a -t 202.99.59.110:80 -r 10.1.1.2:80 -m -w 1
/sbin/ipvsadm -a -t 202.99.59.110:80 -r 10.1.1.3:80 -m -w 1
#Run LVS
/sbin/ipvsadm
#end
;;
stop)
echo "close LVS Nat server"
echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth1/send_redirects(内网卡上的)
/sbin/ipvsadm -C
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac

VS-Nat 模式的后端机器不需要配置。

LVS 三种工作模式的优缺点比较
一、Virtual server via NAT(VS-NAT)

优点:集群中的物理服务器可以使用任何支持 TCP/IP 操作系统,物理服务器可以分配 Internet 的保留私有地址,只有负载均衡器需要一个合法的 IP 地址。

缺点:扩展性有限。当服务器节点(普通 PC 服务器)数据增长到 20 个或更多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈,因为所有的请求包和应答包都需要经过负载均衡器再生。假使 TCP 包的平均长度是 536 字节的话,平均包再生延迟时间大约为 60us(在 Pentium 处理器上计算的,采用更快的处理器将使得这个延迟时间变短),负载均衡器的最大容许能力为 8.93M/s,假定每台物理服务器的平台容许能力为 400K/s 来计算,负责均衡器能为 22 台物理服务器计算。

解决办法:即使是是负载均衡器成为整个系统的瓶颈,如果是这样也有两种方法来解决它。一种是混合处理,另一种是采用 Virtual Server via IP tunneling 或 Virtual Server via direct routing。如果采用混合处理的方法,将需要许多同属单一的 RR DNS 域。你采用 Virtual Server via IP tunneling 或 Virtual Server via direct routing 以获得更好的可扩展性。也可以嵌套使用负载均衡器,在最前端的是 VS-Tunneling 或 VS-Drouting 的负载均衡器,然后后面采用 VS-NAT 的负载均衡器。

二、Virtual server via IP tunneling(VS-TUN)

我们发现,许多 Internet 服务(例如 WEB 服务器)的请求包很短小,而应答包通常很大。

优点:负载均衡器只负责将请求包分发给物理服务器,而物理服务器将应答包直接发给用户。所以,负载均衡器能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡能为超过 100 台的物理服务器服务,负载均衡器不再是系统的瓶颈。使用 VS-TUN 方式,如果你的负载均衡器拥有 100M 的全双工网卡的话,就能使得整个 Virtual Server 能达到 1G 的吞吐量。

不足:但是,这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议,我仅在 Linux 系统上实现了这个,如果你能让其它操作系统支持,还在探索之中。

三、Virtual Server via Direct Routing(VS-DR)

优点:和 VS-TUN 一样,负载均衡器也只是分发请求,应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与 VS-TUN 相比,VS-DR 这种实现方式不需要隧道结构,因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器,其中包括:Linux 2.0.36、2.2.9、2.2.10、2.2.12;Solaris 2.5.1、2.6、2.7;FreeBSD 3.1、3.2、3.3;NT4.0 无需打补丁;IRIX 6.5;HPUX11 等。

不足:要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理段上。

附比较表格图:

bijiao