LVS-DR模式实现调度负载

本篇文章主要梳理一下LVS前端调度过程及用户请求过程

实验架构

准备工作

添加各主机路由联通主机通信

Client IP

route add default gw 172.20.17.19

Route

路由主机开启地址转发功能

将/etc/sysctl.conf文件中的net.ipv4.ip_forward 值改为 1，后执行sysctl -p

后端主机

后端主机包括LVS，web server 主机，在其主机添加响应路由

route  add -net  172.20.17.0 netmask 255.255.255.0 gw 192.168.214.133

部署HTTPserver

RS1与RS2安装web环境

[root@www ~]# yum install httpd php-fpm php-mysql -y

在RS1和RS2主机的httpd.conf中添加如下内容

<IfModule dir_module>
    DirectoryIndex index.html
    DirectoryIndex index.php       #添加这一行
</IfModule>
#
AddType application/x-httpd-php .php
AddType application/x-httpd-php-source .phps
ProxyRequests Off
ProxyPassMatch ^/(.*\.php)$ fcgi://127.0.0.1:9000/var/www/html/$1

配置完成后重启服务单点测试web服务

RS1和RS2服务设置arp抑制规则

ARP抑制要在添加VIP之前，否正会产生不轮询的现象

RS1和RS2都执行

[root@www ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
[root@www ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 
[root@www ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
[root@www ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

LVS，RS1,RS2添加VIP

三台主机执行：

ip addr add  192.168.214.140 dev lo

配置LVS集群规则

[root@LVS ~]# yum install ipvsadm -y

添加LVS集群，定义调度模式为RR轮询

[root@LVS ~]# ipvsadm -A -t 192.168.214.140:80 -s rr

将后端两台RS 主机加入集群，设置工作模式为DR模型

[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 192.168.214.140:80 -r 192.168.214.145 -g
[root@LVS ~]# ipvsadm -a -t 192.168.214.140:80 -r 192.168.214.143 -g

工作模式

-g: gateway, dr模式，默认
-i: ipip, tun模式
-m: masquerade, nat模式
-w weight：权重

查看ipvsadm规则信息

[root@LVS ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.214.140:80 rr
  -> 192.168.214.143:80           Route   1      0          0
  -> 192.168.214.145:80           Route   1      0          0

Client查看测试

[root@yufu ~]# for i in {1..10};do curl 192.168.214.140;done
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER

部署DNS

这里用DNS是让客户端使用域名解析的方式访问web服务，这样比较完整地模拟出正常环境下用户的请求响应过程

安装DNS

[root@DNS ~]# yum install bind -y

启动服务

[root@DNS ~]# systemctl start named

编辑named.conf文件内容如下

options {
//      listen-on port 53 { 127.0.0.1; };
        listen-on port 53 { any; };
        directory       "/var/named";
        dump-file       "/var/named/data/cache_dump.db";
        statistics-file "/var/named/data/named_stats.txt";
        memstatistics-file "/var/named/data/named_mem_stats.txt";
//      allow-query     { localhost; };
        allow-query     { any; };

编辑named.rfc1912.zones文件添加如下配置段

zone "yufu123.com" IN {
        type master;
        file "yufu123.com.zone";
};

在/var/named/目录下创建yufu123.com.zone

vim /var/named/yufu123.com.zone

$TTL 1D
@       IN      SOA     ns1.yufu123.com. admin.yufu.com (
                        20180703
                        1H
                        5M
                        7D
                        1D )
        IN      NS      ns1.yufu123.com.
ns1     IN      A       172.20.17.20
www.yufu123.com.   IN   A       192.168.214.140
yufu123.com.       IN   A       192.168.214.140

给DNS主机添加一条路由指向路由器的网口

[root@DNS ~]# route add -net 192.168.214.0 netmask 255.255.255.0 gw 172.20.17.19

Client使用域名测试

使用域名解析时，需要将路由表中的地址改为DNS服务的主机地址，如下

echo "nameserver 172.20.17.20" > /etc/resolv.conf

使用域名测试访问

[root@yufu ~]# for i in {1..10};do curl http://www.yufu123.com;done
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER

不带www测试

[root@yufu ~]# for i in {1..10};do curl http://yufu123.com;done
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER
RS 1 SERVER
RS 2 SERVER

一些问题

至此LVS前端负载调度的过程已经实现了，但是还存在很多的问题：比如LVS的角度节点存在单点问题，因为我只部署了一台，在图中画出了备用的节点，可以使用Keepalived实现LVS的高可用，但是这里并不打算实现高可用的架构。此外，还存在另一个问题，就是LVS无法对后端的RS进行健康状态监测，LVS只有调度功能，没有健康状态监测的功能，如果后端服务down机，lvs还是会一如既往地往故障主机上调度请求的，要实现健康状态监测，可以自己编写检测脚本实现，或者使用第三方工具辅助。后面的内容，就来实现基于第三方工具实现LVS的自动检测后端主机并自动添加删除RS节点的功能。

ldirectord监控和控制LVS

ldirectord 可以监控和控制LVS守护进程，还可以管理LVS规则

安装ldirectord

[root@LVS ~]# yum install ldirectord-3.9.6-0rc1.1.1.x86_64.rpm  -y

复制配置文件

[root@LVS ~]# cp  /usr/share/doc/ldirectord-3.9.6/ldirectord.cf  /etc/ha.d/ldirectord.cf

编辑内容

# Global Directives
checktimeout=3
checkinterval=1
#fallback=127.0.0.1:80
#fallback6=[::1]:80
autoreload=yes
logfile="/var/log/ldirectord.log"
#logfile="local0"
#emailalert="admin@x.y.z"
#emailalertfreq=3600
#emailalertstatus=all
quiescent=no
# Sample for an http virtual service
virtual=192.168.214.140:80
        real=192.168.214.143:80 gate
        real=192.168.214.145:80 gate
#       real=192.168.6.6:80 gate
        fallback=127.0.0.1:80 gate
        service=http
        scheduler=rr
        #persistent=600
        #netmask=255.255.255.255
        protocol=tcp
        checktype=negotiate
        checkport=80
        request="index.html"
        receive="RS"

通过上面的配置，无需再使用ipvsadm工具手动添加规则，在ldirectord配置文件中定义好集群规则即可。当后端主机故障无法连通时，ldirectord会自动剔除故障节点，节点恢复时自动添加