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  • Windows+IIS结合LVS+Keepalived是实现Linux负载均衡软件

    在Discuz!NT的最新版本(企业版)中,支持目前主流LINUX平台上的负载均衡解决方案,比如NGINX,HAPROXY,LVS等。本文与其说是解决方案,倒不如说是介绍如何搭建Discuz!NT负载均衡解决方案:)

    因为我们的产品运行的主流平台是WINDOWS+IIS+SQLSERVER(2000以上版本),而LVS+KEEPALIVED是LINUX下的四层负载均衡软件。其有如下特点:

    LVS 集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率(在DR模式下),将请求均衡地转移到不同的服务器上执行,且调度器自动屏蔽掉 服务器的故障,从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的,而且无需修改客户端和服务器端的程序。为 此,在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。一般来说,LVS集群采用三层结构,其主要组成部分为:

      A、负载调度器(load balancer),它是整个集群对外面的前端机,负责将客户的请求发送到一组服务器上执行,而客户认为服务是来自一个IP地址(我们可称之为虚拟IP地址)上的。

      B、服务器池(server pool),是一组真正执行客户请求的服务器,即realserver,执行的服务有WEB、MAIL、FTP和DNS等。

      C、共享存储(shared storage),它为服务器池提供一个共享的存储区,这样很容易使得服务器池拥有相同的内容,提供相同的服务。

    LVS的IP负载均衡技术实现:

      目前IP负载均衡技术是在负载调度器的实现技术中效率最高的。LVS集群中实现的三种IP负载均衡技术,分别是:

    Virtual Server via Network Address Translation (VS/NAT): 也有说端口映射的,其目标是将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。因为这种技术容易形成单点故障,从而造成网路无法访问,并且存在带宽瓶 颈。所以LVS又提供了下面两种实现。

    Virtual Server via IP Tunneling (VS/TUN ): 通过IP隧道实现虚拟服务。

    Virtual Server via Direct Routing (VS/DR) :直接路由实现虚拟服务器的方法(负载能力最强),本文搭建的就是DR模式。

    我们的产品目前如果要作用负载均衡技术,则需要在管理后台开启远程附件(FTP)和分布式缓存服务(MEMCACHED),下面介绍一下相应的服务器环境搭建。首先是IIS配置站点(要求在一个物理网段上)

    RealServer 1:10.0.8.13:80
     RealServer 2:10.0.8.12:80

     VIP(虚拟IP):10.0.8.9

     两台虚拟机安装Centos5.4(采用DHCP安装模式),地址:
     Centos1: 10.0.8.25 (keepalived:MASTER)
     Centos2: 10.0.8.55 (keepalived:BACKUP)

    所以我们还需要在windows 服务器上配置VIP,可以使用下面的方法 :

    1.在控制面板里添加一个硬件设备, Microsoft Loopback Adapter ,如下图:

    2.设置ip为vip,掩码随意:

    3.进注册表编辑器,搜索这个vip,把掩码改成255.255.255.255,然后禁用启用网卡即可(在window server 2003系统中有三处)。

    这样在‘网上邻居’上看相应Microsoft Loopback Adapter 的IP MASK就变成了255.255.255.255。然后在IIS的相应站点下配置IP地址,可使用VIP地址或使用‘全部未分配选项’。如下图:

    这样配置就完成了,之后用:

    c:>telnet 10.0.8.13 80和c:>telnet 10.0.8.12 80 看一下配置是否已正常启用。

    这样就完成了windows服务器的配置工作。在介绍如何如何安装配置LVS和KEEPALIVED之前,先要说明一下在虚拟机安装CENTOS时要注意的几个问题,如下:

    1.因为Keepalived需要gcc工具来编译所以要在安装时定制一下安装组件,如下:

    然后安装程序会检验相应组件依赖性

    2.之后安装防火墙时选择禁用:

    2.设置ip为vip,掩码随意:

    3.进注册表编辑器,搜索这个vip,把掩码改成255.255.255.255,然后禁用启用网卡即可(在window server 2003系统中有三处)。

    这样在‘网上邻居’上看相应Microsoft Loopback Adapter 的IP MASK就变成了255.255.255.255。然后在IIS的相应站点下配置IP地址,可使用VIP地址或使用‘全部未分配选项’。如下图:

    这样配置就完成了,之后用:

    c:>telnet 10.0.8.13 80和c:>telnet 10.0.8.12 80 看一下配置是否已正常启用。

    这样就完成了windows服务器的配置工作。在介绍如何如何安装配置LVS和KEEPALIVED之前,先要说明一下在虚拟机安装CENTOS时要注意的几个问题,如下:

    1.因为Keepalived需要gcc工具来编译所以要在安装时定制一下安装组件,如下:

    然后安装程序会检验相应组件依赖性

    2.之后安装防火墙时选择禁用:

    6.配置network(/etc/sysconfig/network )文件,内容如下(注:该步骤在网上某些文章中提到,这里也就随手多做了一步):

    NETWORKING=yes
    HOSTNAME=localhost.localdomain
    GATEWAY=10.0.8.1

     

    7.LVS 在3 种方式下均需要打开ip forward 功能,这可以配置/etc/sysctl.conf. 文件,保证其中有如下一行(注:该步骤在网上某些文章中提到,这里也就随手多做了一步): 
    #net.ipv4.ip forward = 1
    #sysctl -p #然后执行下面命令使配置生效:

     

    备注:因为KEEPALIVED要使用80端口(稍后配置文件中会做设置),所以如果要马上启用80端口,可以启动Apache,用下面命令(这一步并不在安装步骤中):

    #service httpd start (或restart)

     完成了环境配置之后,下面就是打开并修改Keepalived.conf文件了,我们可以从下面地址打开并编辑它:
    /usr/local/keepalived/etc/keepalived.conf
    或:
    /etc/keepalived/keepalived.conf (之前的ln指令指向)

    这里将10.0.8.25这台虚拟机设置为MASTER,配置文件如下:

    ! Configuration File for keepalived

    global_defs {
    notification_email {
    daizhj617595@12.com

    }
    notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id LVS_DEVEL
    }

    vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0 #HA监测网络接口
    virtual_router_id 51 #主、备机的virtual_router_id必须相同
    priority 100 #主、备机取不同的优先级,主机值较大,备份机值较小,值越大优先级越高
    advert_int 1 #VRRP Multicast广播周期秒数
    authentication {
    auth_type PASS
    auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    10.0.8.9
    }
    }

    virtual_server 10.0.8.9 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 10 !同一ip50秒内的请求都发送到同一realserver
    protocol TCP

    real_server 10.0.8.12 80 {
    weight 2
    TCP_CHECK {
    connect_timeout 3
    nb_get_retry 3
    delay_before_retry 3
    connect_port 80
    }
    }

    real_server 10.0.8.13 80 {
    weight 2
    TCP_CHECK {
    connect_timeout 3
    nb_get_retry 3
    delay_before_retry 3
    connect_port 80
    }
    }
    }

    然后我们使用如下命令启用keepalived:

    #keepalived #位于/usr/local/keepalived/sbin/

    #service keepalived start

     

    我们可以通过下面指令来查看相应进程:

    #ps aux|grep keepalived

    ------------------------------

    sr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf
    root 17670 0.0 0.2 4932 564 ? Ss 19:03 0:00 keepalived -D
    root 17671 0.0 0.6 4976 1416 ? S 19:03 0:02 keepalived -D

    root 17672 0.0 0.4 4976 928 ? S 19:03 0:00 keepalived -D
    ....

    这里注意keepalived要启动一个主并fork两个子进程,所以这里显示了三个进程。

    这里我们可以下面指令检查一下配置是否生效:

    #ping 10.0.8.9 -c 4
    #telnet 10.0.8.9 80

     

    如果正常的话,就说明keepalived已启用了我们的配置。

    注:之前本人配置过程中发现telnet经常无法正常访问,可以使用下面指令查看80端口是否启用:

    #netstat -npl | grep :80 #windows下相应指令为:netstat -an|findstr LISTEN

     

    也可以使用下面指令检查LVS进程:

    #lsmod | grep ip_vs

     

    到 这里就完成了10.0.8.25这台虚拟机上的keepalived配置。然后重复1-7这些步骤,在10.0.8.55上也安装并配置 keepalived,这里要注意的是在keepalived.conf文件中要将state MASTER改成state BACKUP

    接着,我们在IE上输入下面地址: http://10.0.8.9/index.aspx

     

    如果能正常访问,就说明负载均衡环境搭建完毕了

    注:还可以配置HOST文件(/etc/hosts)和DNS域名解析的配置文件(/etc/resolv.conf)

     

    我们可以使用下面指令查看请求的转发情况:

    [root@localhost ~]# ipvsadm -lcn|grep 10.0.8.9

    -------------------------------------------
    clientip vip realserver
    TCP 14:44 ESTABLISHED 10.0.4.102:5244 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 14:44 ESTABLISHED 10.0.4.102:5232 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 07:35 ESTABLISHED 10.0.4.102:4875 10.0.8.9:80 10.0.8.13:80 
    TCP 14:44 ESTABLISHED 10.0.4.102:5249 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 14:46 ESTABLISHED 10.0.4.102:5246 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 08:40 ESTABLISHED 10.0.4.102:4913 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 08:40 ESTABLISHED 10.0.4.102:4927 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 14:44 ESTABLISHED 10.0.4.102:5247 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 08:40 ESTABLISHED 10.0.4.102:4929 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 07:35 ESTABLISHED 10.0.4.102:4872 10.0.8.9:80 10.0.8.13:80
    TCP 14:47 ESTABLISHED 10.0.4.102:5243 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 08:40 ESTABLISHED 10.0.4.102:5011 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 14:56 ESTABLISHED 10.0.4.102:5245 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 00:44 NONE 10.0.4.102:0 10.0.8.9:80 10.0.8.12:80
    TCP 00:34 NONE 10.0.4.102:0 10.0.8.9:65535 10.0.8.13:65535
    TCP 07:35 ESTABLISHED 10.0.4.102:4848 10.0.8.9:80 10.0.8.13:80

    接着我们可以把10.0.8.12:80或10.0.8.13:80 站点停掉,看看访问是否正常。
    然后我们将10.0.8.25或10.0.8.55 虚拟机上关掉keepalived (使用killall keepalived或serivce keepalived stop),再用IE访问相应网址看看。
    另外那台机器上的keepalived能否正常切换接管。如果正常,就说明这个环境是HA(高可用的)。

    最后再罗列一些常的指令,以便大家查看keepalived运行情况和网络状况:

     #tail -f /var/log/messages #查看系统日志
    #tcpdump src host 10.0.8.9 and port 80 #抓包
    #curl -I http://10.0.8.9/ #利用URL语法在命令行方式下的文件传输工具
    #ip addr #IP地址信息或ip add show eth0 查看虚拟IP绑定情况
    #service iptables stop #关闭iptables防火墙
    #iptables –nvL #列出防火墙进入数据信息
    #ipvsadm -ln #查看lvs服务是否正常,包括活动链接,weight(keepalived配置),内部链接等。

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