負(fù)載均衡器的原理及ipvsadm實(shí)現(xiàn)LVS/NAT模型
負(fù)載均衡：
是建立在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)之上，它提供了一種廉價(jià)、有效、透明的方法來擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器的帶寬、增加吞吐量、加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力，以及提高網(wǎng)絡(luò)的靈活性和可用性。通過負(fù)載均衡器，可以實(shí)現(xiàn)N臺廉價(jià)的Linux服務(wù)器并行處理，從面達(dá)到小型機(jī)或大型機(jī)的計(jì)算能力。單臺負(fù)載均衡器位于網(wǎng)站的最前端，它起著分流客戶請求的作用，相當(dāng)于整個(gè)網(wǎng)站或系統(tǒng)的入口。由于IPv4中IP地址日益緊張以及出于安全方面的才慮，很多網(wǎng)絡(luò)使用保留IP地址（如10.0.0.0/255.0.0.0、172.16.0.0/255.128.0.0、和192.168.0.0/255.255.0.0).這些不在Internet上使用，而是專門為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)預(yù)留的。當(dāng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)要訪問Internet或被Internet訪問時(shí)，就需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（Network Address Translation，NAT），NAT方法就是交不同IP地址的并行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)變成一個(gè)在同一IP地址上的虛擬服務(wù)。
以LVS作為負(fù)載均衡器：
LVS（Linux Virtual Server）主要是針對大業(yè)務(wù)量的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。
LVS類型：
NAT-->(DNAT)
DR
TUN
FULLNAT
VS/NAT的體系結(jié)構(gòu)比較簡單：在一組服務(wù)器前有一個(gè)調(diào)度器，它們是通過Switch/HUB相連接的，這些服務(wù)器提供相同的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、相同的服務(wù)內(nèi)容，即不管請求被發(fā)送到哪一臺服務(wù)器，執(zhí)行結(jié)果都是一樣的。服務(wù)的內(nèi)容可以復(fù)制到每一臺服務(wù)器的本地硬盤上，可能通過網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)共享，也可以通過一個(gè)分布式文件系統(tǒng)來提供。
LVS NAT的特性：
1、RS應(yīng)該使用私有地址；
2、RS的網(wǎng)關(guān)的必須指向DIP；
3、RIP和DIP必須在同一網(wǎng)段內(nèi)；
4、請求和響應(yīng)的報(bào)文都得經(jīng)過Director；在高負(fù)載場景中，Director很可能成為系統(tǒng)性能瓶頸；
5、支持端口映射；
6、RS可以使用任意支持集群服務(wù)的OS；
VS/DR或VS/TUN應(yīng)用的一種模型中（所有機(jī)器都在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)），所有機(jī)器（包括Director和RealServer）都使用了一個(gè)額外的IP地址，即VIP。當(dāng)一個(gè)客戶端向VIP發(fā)出一個(gè)連接請求時(shí)，此請求必須要連接至Director的VIP，而不能是RealServer的。因?yàn)?，LVS的主要目標(biāo)就是要Director負(fù)責(zé)調(diào)度這些連接請求至RealServer的。
因此，在Client發(fā)出至VIP的連接請求后，只能由Director將其MAC地址響應(yīng)給客戶端（也可能是直接與Director連接的路由設(shè)備），而Director則會(huì)相應(yīng)的更新其ipvsadm table以追蹤此連接，而后將其轉(zhuǎn)發(fā)至后端的RealServer之一。
如果Client在請求建立至VIP的連接時(shí)由某RealServer響應(yīng)了其請求，則Client會(huì)在其MAC table中建立起一個(gè)VIP至RealServer的對就關(guān)系，并以至進(jìn)行后面的通信。此時(shí)，在Client看來只有一個(gè)RealServer而無法意識到其它服務(wù)器的存在。
為了解決此問題，可以通過在路由器上設(shè)置其轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)則來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，如果沒有權(quán)限訪問路由器并做出相應(yīng)的設(shè)置，則只能通過傳統(tǒng)的本地方式來解決此問題了。這些方法包括：
1、禁止RealServer響應(yīng)對VIP的ARP請求；
2、在RealServer上隱藏VIP，以使得它們無法獲知網(wǎng)絡(luò)上的ARP請求；
3、基于“透明代理（Transparent Proxy）”或者“fwmark （firewall mark）”；
4、禁止ARP請求發(fā)往RealServers；
LVS DR類型的特性：
1、RS可以使用私有地址；但也可以使用公網(wǎng)地址，此時(shí)可以直接通過互聯(lián)網(wǎng)連入RS以實(shí)現(xiàn)配置、監(jiān)控等；
2、RS的網(wǎng)關(guān)一定不能指向DIP；
3、RS跟Dirctory要在同一物理網(wǎng)絡(luò)內(nèi)（不能由路由器分隔）；
4、請求報(bào)文經(jīng)過Directory，但響應(yīng)報(bào)文一定不經(jīng)過Director
5、不支持端口映射；
6、RS可以使用大多數(shù)的操作系統(tǒng)；
LVS TUN類型：IP隧道
1、RIP、DIP、VIP都得是公網(wǎng)地址；
2、RS的網(wǎng)關(guān)不會(huì)指向也不可能指向DIP；
3、請求報(bào)文經(jīng)過Directory，但響應(yīng)報(bào)文一定不經(jīng)過Director；
4、不支持端口映射；
5、RS的OS必須得支持隧道功能；
1。先配置好網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，要三個(gè)虛擬機(jī)(本次實(shí)驗(yàn)在虛擬機(jī)上完成)，一臺用作Director，其他兩臺分別為RealServer1 和RealServer2
其中Director要兩個(gè)網(wǎng)卡，Eth0網(wǎng)卡為橋接(Birdged),Eth1網(wǎng)卡為僅主機(jī)(Host-only),RealServer1 和RealServer2的網(wǎng)卡也都是僅主機(jī)
類型的。
2.為了演示效果，將Director的兩塊網(wǎng)卡配置成不在同一個(gè)網(wǎng)段的IP地址，RealServer1 和RealServer2的IP地址為同一網(wǎng)段，規(guī)劃如下圖：
3.為192.168.10.11和192.168.10.12配置web服務(wù)
先查看是否安裝了web服務(wù)
[root@node1 ~]# rpm -q httpd
httpd-2.2.15-29.el6.centos.x86_64
如果沒有安裝則使用yum install httpd安裝即可
RealServer1配置網(wǎng)站頁面并啟動(dòng)服務(wù)
虛擬機(jī)1網(wǎng)卡地址設(shè)置
ifconfig eth0 192.168.10.11
route add default gw 192.168.10.1
[root@node2 ~]# vim /var/www/html/index.html
Web1
[root@node2 ~]# service httpd start
RealServer2配置網(wǎng)站頁面并啟動(dòng)服務(wù)
虛擬機(jī)2網(wǎng)卡地址設(shè)置
ifconfig eth0 192.168.10.12
route add default gw 192.168.10.1
[root@node3 ~]# vim /var/www/html/index.html
Web2
[root@node3 ~]# service httpd start
4.在Director虛擬主機(jī)上配置
打開路由間轉(zhuǎn)發(fā)功能
--查看ipvsadm是否安裝，如果沒有安裝則安裝之，直接使用yum安裝即可
配置Directory網(wǎng)卡，添加一塊網(wǎng)卡eth1
配置地址ifconfig eth1 192.168.10.1
[root@node1 ~]# ifconfig eth0:0 172.16.24.6《=========定義VIP地址
定義LVS-NAT模型規(guī)則
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網(wǎng)站題目：負(fù)載均衡器的原理及ipvsadm實(shí)現(xiàn)LVS/NAT模型
文章起源：http://m.jiaotiyi.com/article/cphdoo.html