LVS(Linux Virtual Server)Linux 虚拟服务器介绍及配置(负载均衡系统)

LVS（Linux Virtual Server）是一个基于Linux操作系统的开源负载均衡软件，它可以通过多种调度算法对后端服务器进行请求分发，提高系统的可靠性、可用性和可扩展性，减轻服务器负载压力。本文将详细介绍LVS的基本概念、运行原理和配置方法。

LVS基本概念

LVS的核心是三个组件：调度器（Director）、前端服务器（Virtual Service）、后端服务器（Real Server）。

• 调度器（Director）：是负责接受客户端请求并进行分发的服务器，负责将客户端请求根据指定的调度算法分发到后端服务器，可以是物理服务器或虚拟服务器。
• 前端服务器（Virtual Service）：是客户端访问的入口，负责将客户端请求转发给调度器进行分发。
• 后端服务器（Real Server）：是提供服务的服务器，它们承载着客户端请求的处理，可以是多台物理服务器或虚拟服务器。

LVS运行原理

当客户端发送请求到前端服务器时，前端服务器将请求转发给后端调度器，调度器会根据指定的调度算法将请求发送到后端服务器进行处理，并将响应结果返回给客户端。各组件之间的通信方式如下：

• 前端服务器和调度器之间的通信方式：采用网桥模式或直接连接方式，将前端服务器的网卡和调度器的网卡连接起来，创建虚拟IP地址实现负载均衡。
• 调度器和后端服务器之间的通信方式：采用IP隧道方式实现后端服务器的透明性，即后端服务器无需感知调度器的存在，调度器重定向请求到后端服务器时，客户端的源IP地址会被替换为调度器的IP地址，而后端服务器返回响应结果时，用户源IP地址会恢复为客户端的真实IP地址。

LVS配置步骤

1. 安装LVS软件包

yum install ipvsadm -y

1. 配置调度器（Director）

（1）启用内核IP负载均衡

echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

（2）添加虚拟IP地址

ifconfig eth0:0 192.168.1.200 netmask 255.255.255.0

（3）添加调度规则

ipvsadm -A -t 192.168.1.200:80 -s wlc
ipvsadm -a -t 192.168.1.200:80 -r 192.168.1.101:80 -m
ipvsadm -a -t 192.168.1.200:80 -r 192.168.1.102:80 -m

（4）保存配置文件

ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

1. 配置后端服务器（Real Server）

（1）安装Apache服务

（2）配置Apache服务响应页面

echo "Real Server 1" > /var/www/html/index.html

（3）修改默认网关

route add default gw 192.168.1.200

（4）禁用防火墙

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

（5）重启服务器

reboot

1. 测试LVS负载均衡

在客户端机器上打开浏览器，在地址栏输入192.168.1.200，回车刷新页面，多次操作后，观察Apache日志，看到两台Real Server交替响应。

LVS详细配置示例

下面是具体的配置示例，假设我们有一个需要负载均衡的Web服务器集群，其中包含两台Web服务器：Web Server A和Web Server B，Web服务器的IP地址、网关和主机名信息如下：

服务器名称	IP地址	网关	主机名
Director	192.168.1.200	192.168.1.1	director.local
Real Server A	192.168.1.101	192.168.1.1	realserverA.local
Real Server B	192.168.1.102	192.168.1.1	realserverB.local

首先在Director服务器上安装LVS软件包：

yum install ipvsadm -y

然后配置Director服务器：

# 启用内核IP负载均衡
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p

# 添加虚拟IP地址
ifconfig eth0:0 192.168.1.200 netmask 255.255.255.0

# 添加调度规则
ipvsadm -A -t 192.168.1.200:80 -s wlc
ipvsadm -a -t 192.168.1.200:80 -r 192.168.1.101:80 -m
ipvsadm -a -t 192.168.1.200:80 -r 192.168.1.102:80 -m

# 保存配置文件
ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

接下来配置Real Server A服务器：

# 安装Apache服务
yum install httpd -y

# 配置Apache服务响应页面
echo "Real Server A" > /var/www/html/index.html

# 修改默认网关
route add default gw 192.168.1.200

# 禁用防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 重启服务器
reboot

最后配置Real Server B服务器，和Real Server A服务器配置基本类似：

# 安装Apache服务
yum install httpd -y

# 配置Apache服务响应页面
echo "Real Server B" > /var/www/html/index.html

# 修改默认网关
route add default gw 192.168.1.200

# 禁用防火墙
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld

# 重启服务器
reboot

测试LVS负载均衡：

在客户端机器上打开浏览器，在地址栏输入192.168.1.200，回车刷新页面，多次操作后，观察Apache日志，看到两台Real Server交替响应。