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Linux上的集群及其配置实例2005年2月25日15:41:58 通过Linux LVS，实现WWW，Telnet服务的负载平衡。这里实现Telnet集群服务仅为了测试上的方便。 LVS有三种负载平衡方式，NAT（Network Address Translation），DR（Direct Routing），IP Tunneling。其中，最为常用的是DR方式，因此这里只说明DR(Direct Routing)方式的LVS负载平衡。 网络拓扑结构。 如图1所示，为测试方便，4台机器处于同一网段内，通过一交换机或者集线器相连。实际的应用中，最好能将虚拟服务器vs1和真实服务器rs1, rs2置于于不同的网段上，即提高了性能，也加强了整个集群系统的安全性。 服务器的软硬件配置 首先说明，虽然本文的测试环境中用的是3台相同配置的服务器，但LVS并不要求集群中的服务器规格划一，相反，可以根据服务器的不同配置和负载情况，调整负载分配策略，充分利用集群环境中的每一台服务器。 这3台服务器中，vs1作为虚拟服务器（即负载平衡服务器），负责将用户的访问请求转发到集群内部的rs1,rs2，然后由rs1,rs2分别处理。 client为客户端测试机器，可以为任意操作系统。 4台服务器的操作系统和网络配置分别为： vs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.19 vs1: eth0 vs1: eth0:101 01 rs1: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14 rs1: eth0 rs1: dummy0 01 rs2: RedHat 6.2, Kernel 2.2.14 rs2: eth0 rs2: dummy0 01 client: Windows 2000 client: eth0 00 其中，01是允许用户访问的IP。 虚拟服务器的集群配置大部分的集群配置工作都在虚拟服务器vs1上面，需要下面的几个步骤： 重新编译内核。 首先，下载最新的Linux内核，版本号为2.2.19，下载地址为：/，解压缩后置于/usr/src/linux目录下。 其次需要下载LVS的内核补丁，地址为：/software/ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz。这里注意，如果你用的Linux内核不是2.2.19版本的，请下载相应版本的LVS内核补丁。将ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz解压缩后置于/usr/src/linux目录下。 然后，对内核打补丁，如下操作：rootvs2 /root# cd /usr/src/linux rootvs2 linux# patch -p1 * *Prompt for development and/or incomplete code/drivers 2 Networking部分： * Kernel/User netlink socket * Routing messages Netlink device emulation * * Network firewalls * Socket Filtering Unix domain sockets * * TCP/IP networking * IP: multicasting * IP: advanced router IP: policy routing IP: equal cost multipath IP: use TOS value as routing key IP: verbose route monitoring IP: large routing tables IP: kernel level autoconfiguration * * IP: firewalling IP: firewall packet netlink device * * IP: transparent proxy support * * IP: masquerading - Protocol-specific masquerading support will be built as modules. * * IP: ICMP masquerading - Protocol-specific masquerading support will be built as modules. * * IP: masquerading special modules support * IP: ipautofw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW) * IP: ipportfw masq support (EXPERIMENTAL)(NEW) * IP: ip fwmark masq-forwarding support (EXPERIMENTAL)(NEW) * * IP: masquerading virtual server support (EXPERIMENTAL)(NEW) * IP Virtual Server debugging (NEW) -最好选择此项，以便观察LVS的调试信息 * (12) IP masquerading VS table size (the Nth power of 2) (NEW) * IPVS: round-robin scheduling (NEW) * IPVS: weighted round-robin scheduling (NEW) * IPVS: least-connection scheduling (NEW) * IPVS: weighted least-connection scheduling (NEW) * IPVS: locality-based least-connection scheduling (NEW) * IPVS: locality-based least-connection with replication scheduling (NEW) * * IP: optimize as router not host * IP: tunneling IP: GRE tunnels over IP * IP: broadcast GRE over IP * IP: multicast routing * IP: PIM-SM version 1 support * IP: PIM-SM version 2 support * * IP: aliasing support IP: ARP daemon support (EXPERIMENTAL) * * IP: TCP syncookie support (not enabled per default) - (it is safe to leave these untouched) IP: Reverse ARP * IP: Allow large windows (not recommended if 16Mb of memory) The IPv6 protocol (EXPERIMENTAL) 上面，带*号的为必选项。 然后就是常规的编译内核过程，不再赘述，请参考编译 Linux 教程 。在这里要注意一点：如果你使用的是RedHat自带的内核或者从RedHat下载的内核版本，已经预先打好了LVS的补丁。这可以通过查看/usr/src/linux/net/目录下有没有几个ipvs开头的文件来判断：如果有，则说明已经打过补丁。 编写LVS配置文件，实例中的配置文件如下： #lvs_dr.conf (C) Joseph Mack LVS_TYPE=VS_DR INITIAL_STATE=on VIP=eth0:101 01 DIRECTOR_INSIDEIP=eth0 192.168.0. 255 SERVICE=t telnet rr rs1:telnet rs2:telnet SERVICE=t www rr rs1:www rs2:www SERVER_VIP_DEVICE=dummy0 SERVER_NET_DEVICE=eth0 #-end lvs_dr.conf- 将该文件置于/etc/lvs目录下。 使用LVS的配置脚本产生lvs.conf文件。该配置脚本可以从/Joseph.Mack/configure-lvs_0.8.tar.gz 单独下载，在ipvs-1.0.6-2.2.19.tar.gz包中也有包含脚本configure的使用方法： rootvs2 lvs# configure lvs.conf 这样会产生几个配置文件，这里我们只使用其中的rc.lvs_dr文件。 修改/etc/rc.d/init.d/rc.local，增加如下几行： echo 1 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward echo 1 /proc/sys/net/ipv4/ip_always_defrag # 显示最多调试信息 echo 10 /proc/sys/net/ipv4/vs/debug_level 配置NFS服务。这一步仅仅是为了方便管理，不是必须的步骤。 假设配置文件lvs.conf文件放在/etc/lvs目录下，则/etc/exports文件的内容为： /etc/lvs ro(rs1,rs2) 然后使用exportfs命令输出这个目录: rootvs2 lvs# exportfs 如果遇到什么麻烦，可以尝试： rootvs2 lvs# /etc/rc.d/init.d/nfs restart rootvs2 lvs# exportfs 这样，各个real server可以通过NFS获得rc.lvs_dr文件，方便了集群的配置:你每次修改lvs.conf中的配置选项，都可以即可反映在rs1,rs2的相应目录里。 修改/etc/syslogd.conf，增加如下一行： kern.* /var/log/kernel_log 这样，LVS的一些调试信息就会写入/var/log/kernel_log文件中. real server的配置 real server的配置相对简单，主要是是以下几点：配置telnet和WWW服务。telnet服务没有需要特别注意的事项，但是对于www服务，需要修改httpd.conf文件，使得apache在虚拟服务器的ip地址上监听，如下所示： Listen 01:80 关闭real server上dummy0的arp请求响应能力。这是必须的，具体原因请参见 ARP problem in LVS/TUN and LVS/DR关闭dummy0的arp响应的方式有多种，比较简单地方法是，修改/etc/rc.d/rc.local文件，增加如下几行： echo 1 /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden ifconfig dummy0 up ifconfig dummy0 01 netmask broadcast 192.168. 0.0 up echo 1 /proc/sys/net/ipv4/conf/dummy0/hidden 再次修改/etc/rc.d/rc.local，增加如下一行：（可以和步骤2合并） echo 1 /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 四 LVS的测试 好了，经过了上面的配置步骤，现在可以测试LVS了，步骤如下： 分别在vs1，rs1，rs2上运行/etc/lvs/rc.lvs_dr。注意，rs1,rs2上面的/etc/lvs目录是vs2输出的。如果您的NFS配置没有成功，也可以把vs1上/etc/lvs/rc.lvs_dr复制到rs1,rs2上，然后分别运行。确保rs1,rs2上面的apache已经启动并且允许telnet。 然后从client运行telnet 01，如果登录后看到如下输出就说明集群已经开始工作了:（假设以guest用户身份登录）guestrs1 guest$-说明已经登录到服务器rs1上。 再开启一个telnet窗口，登录后会发现系统提示变为：guestrs2 guest$-说明已经登录到服务器rs2上。 然后在vs2上运行如下命令：rootvs2 /rootipvsadm 运行结果应该为： IP Virtual Server version 1.0.6 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags - RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 01:telnet rr - rs2:telnet Route 1 1 0 - rs1:telnet Route 1 1 0 TCP 01:www rr - rs2:www Route 1 0 0 - rs1:www Route 1 0 0 至此已经验证telnet的LVS正常。 然后测试一下WWW是否正常：用你的浏览器查看01/是否有什么变化？为了更明确的区别响应来自那个real server，可以在rs1,rs2上面分别放置如下的测试页面(test.html)： 我是real server #1 or #2然后刷新几次页面（01/test.html），如果你看到“我是real server #1”和“我是real server #2”交替出现，说明www的LVS系统已经正常工作了。 但是由于Internet Explore 或者Netscape本身的缓存机制，你也许总是只能看到其中的一个。不过通过