负载均衡集群安装
一、LVS基本介绍
LVS(Linux Virtual Server)是Linux内核中的一个模块,用于实现高性能的负载均衡服务,它通过将请求分发到多台服务器上,以提高系统的整体性能和可靠性,LVS支持多种负载均衡策略,如轮询、最少连接等,适用于各种应用场景。
LVS主要由两部分组成:
ipvs:工作在内核空间,负责数据包的处理和转发。
ipvsadm:工作在用户空间,负责配置和管理LVS的规则。
DS(Director Server):前端负载均衡器节点。
RS(Real Server):后端真实的工作服务器。
VIP(Virtual IP):向外部直接面向用户请求的目标IP地址。
DIP(Director IP):主要用于和内部主机通讯的IP地址。
RIP(Real Server IP):后端服务器的IP地址。
CIP(Client IP):访问客户端的IP地址。
二、LVS工作原理
NAT模式下,调度器接收到客户端的请求后,会修改请求的数据包目标地址为后端服务器的IP地址,然后将数据包发送给后端服务器,后端服务器响应后,再将响应数据包返回给调度器,由调度器将源IP地址修改为自身的VIP地址后返回给客户端,这种模式适用于大多数场景,但调度器易成为瓶颈。
DR模式下,调度器仅修改请求的数据包MAC地址为选中的后端服务器的MAC地址,而不改变其IP地址和端口号,后端服务器直接响应客户端的请求,不需要经过调度器,这种模式效率较高,但对网络配置要求较高。
TUN模式与DR模式类似,但适用于IP隧道的情况,调度器将请求的数据包封装后发送给后端服务器,后端服务器处理完后将响应数据包返回给调度器,由调度器解封后返回给客户端,这种模式适用于跨网络段的场景。
三、LVS安装与配置
准备3台主机:192.168.1.70(Director Server),192.168.1.71(Real Server1),192.168.1.72(Real Server2)。
清除iptables规则:iptables -F
以CentOS为例,执行以下命令安装LVS:
yum install -y ipvsadm systemctl enable --now ipvsadm systemctl enable --now lvscare
在Director Server上配置LVS:
ipvsadm -A -t 192.168.1.70:80 -s rr ipvsadm -a -t 192.168.1.70:80 -r 192.168.1.71:80 -g ipvsadm -a -t 192.168.1.70:80 -r 192.168.1.72:80 -g
命令创建了一个虚拟服务器,使用轮询(rr)算法将请求分发到两个真实服务器上。
查看LVS状态:
ipvsadm -L -n -c
输出示例:
IPVS connection entries: Pro expire state src_ip dst_ip vip tcp inact connections 1 wlc 30 0.0.0.0/0 0.0.0.0/0 192.168.1.70:80 tcp masq 0 0 0
四、Windows NLB部署
打开服务器管理器,点击添加角色和功能。
选择从服务器池中选择服务器,选中这台服务器,点击下一步。
勾选网络负载平衡,点击添加功能,完成安装。
打开网络负载平衡管理器,新建群集。
输入本机的IP地址,点击连接,设置优先级为1。
添加一个IPv4地址作为群集对外提供服务的IP地址。
选择多播模式,完成配置。
右键群集,选择添加主机到群集。
输入另一台服务器的IP地址,点击连接,设置优先级为2。
完成添加后,等待两台主机的状态都显示已聚合。
在一台PC虚拟机上设置IP地址为10.0.0.2。
在浏览器中输入群集的IP地址(如10.0.0.1),可以看到AD1的页面,说明NLB服务已成功部署。
五、Nginx集群负载均衡配置
下载Nginx并解压到指定目录。
建立工作目录,如master为主节点,slave1和slave2为从节点。
修改默认主页内容,以便区分不同的从节点。
修改nginx.conf配置文件,设置不同的侦听端口(如8081和8082)。
在http节点中添加upstream配置,定义后端服务器列表。
在server节点中添加location配置,将请求代理到upstream指定的后端服务器。
启动所有Nginx服务。
在浏览器中输入http://localhost回车,观察是否能够轮询访问不同的从节点。
六、归纳
负载均衡集群通过将请求分发到多台服务器上,提高了系统的处理能力和可靠性,LVS、Windows NLB和Nginx都是常见的负载均衡解决方案,各有优缺点,根据实际需求选择合适的负载均衡方案,可以有效提升系统的性能和稳定性。
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