（一）LVS
一、LVS的了解
LVS（Linux Virtual Server）可以理解為一個虛擬服務器系統。
Internet的飛速發展，網絡帶寬的增長，Web服務中越來越多地使用CGI、動態主頁等CPU密集型應用，這對服務器的性能有較高要求，單台服務器已經無法滿足需要，所以集群自然的成為一種解決方案，而LVS便是其中的一種集群方案。LVS使用負載均衡技術將多台服務器組成一個虛擬服務器。它為適應快速增長的網絡訪問需求提供了一個負載能力易擴展，而價格低廉的解決方案。也可以這樣理解：lvs能夠實現在大並發的情況下，將前端調度器收到的請求分發給后端服務器處理，實現了負載均衡集群的作用。
集群(Cluster)是一組相互獨立的、通過高速網絡互聯的計算機，它們構成了一個組，並以單一系統的模式加以管理。一個客戶與集群相互作用時，集群像是一個獨立的服務器。集群配置是用於提高可用性和可縮放性。集群系統的主要優點：高可擴展性、高可用性、高性能、高性價比。 常見的集群類型：
HA：High Availability 高可用集群
HP：High Performance 高性能集群
二、LVS結構和工作原理
LVS由前端的負載均衡器（Load Balance，LB）和后端的真實服務器（Real Server，RS）群組成的。RS中間可以通過局域網或廣域網來連接。LVS的這種結構是透明的，用戶只能看見一台作為LB的虛擬服務器（Virtual Server），而看不到提供服務器的RS群。當用戶的請求發往虛擬服務器時，LB將會根據設定的包轉發策略和負載均衡調度算法將用戶請求轉發給RS。然后RS根據請求內容將對應的請求結果返回給客戶，同請求包一樣，應答包的返回方式也與包轉發策略有關。
三、LVS的包轉發策略（基本為三種）
1）NAT（Network Address Translation）模式：實現目標地址和目標端口的轉發；當客戶端發送一個請求到VIP中，然后VS收到數據包之后，根據調度策略選擇一個RIP（其中，LB將請求包中的虛擬服務器中的ip轉換為選定的RIP，並轉發給RS）；RS將應答包發送給LB，LB將應答請求中的RIP轉換為VIP，回送給客戶端。
2）IP隧道（IP Tunneling）模式：當LB接收到用戶請求包之后，根據IP隧道協議封裝請求包，然后傳送給某一個特定的RS，RS解析出請求的信息，直接將應答信息傳送給用戶。此時，要求LB和RS都支持IP隧道協議。
3）DR（Direct Routing）模式：實現的是MAC地址的轉換；LB受到數據包之后，將請求包中的MAC地址轉換為某一選定RS中目標地址的MAC地址后轉發出去，RS受到請求包之后，可直接將應答內容傳送給客戶端。但此時要求LB和RS在局域網內，且LB和RS群共享一個虛擬IP。
四、DR模式的原理圖
DR模式下數據傳輸過程
五、LVS模式下的DR模式的搭建
1、在虛擬服務器上配置更高級的yum源
---> ls /var/www/html/rhel6.5 # 此時，我的鏡像在真機中掛載，所以在真機中查看鏡像的信息
---> vim /etc/yum.repos.d/rhel-source.repo # 在虛擬服務器上配置所有的yum源，如下所示
---> yum clean all # 清空yum源中的緩存
---> yum repolist # 顯示yum倉庫的信息
2、在server1服務器上安裝ipvsadm（調度器），並添加規則。（ipvsadm時管理集群服務的命令行工具，用於管理LVS策略規則）
---> yum install ipvsadm -y
---> ipvsadm -A -t 172.25.2.100:80 -s rr # -A 添加一個虛擬機設備；-t 添加tcp服務和ip；-s 調度算法（rr|wrr|wlc|等）
---> ipvsadm -a -t 172.25.2.100:80 -r 172.25.2.2:80 -g # -a 添加rs服務器；-t 調度器ip；-r RS的ip； -g dr模式（直接路由）
---> ipvsadm -a -t 172.25.2.100:80 -r 172.25.2.3:80 -g # 添加另一台rs服務器
---> ip addr add 172.25.2.100/24 dev eth0 # 給調度器添加一個虛擬ip
3、給后端服務器172.25.2.2添加ip：
---> ip addr add 172.25.2.100/24 dev eth0
---> ip addr
4、給后端服務器172.25.2.3添加ip：
---> ip addr add 172.25.2.100/24 dev eth0
---> ip addr
5、在物理機中測試結果如下：
---> arp -an | grep 100 # 查看100主機的地址解析結果（為MAC地址）
---> arp -d 172.25.2.100 # 清空arp中緩存的mac地址
---> ping 172.25.2.100 # 重新獲取mac地址，並緩存
---> arp -an | grep 100 # 再次查看（此時，與第一次結果不同；分別為server2和server3中對應的100的MAC地址）
注釋：我們發現，測試端沒有經過調度器，而是直接到達后端（沒有形成輪叫）。此時，我們需要在server2和server3下載arptables_jf，防止客戶端直接訪問后端。
6、下載arptables_jf # 由與server2和server3執行操作一樣，所以以server2為例。
---> arptables -A IN -d 172.25.2.100 -j DROP # 在網內接收包時，拒絕172.25.2.100為目的地址的請求
---> arptables -A OUT -s 172.25.2.100 -j mangle --mangle-ip-s 172.25.2.2 # 當自身需要在網內發包，把原來包含虛擬ip的arp請求做地址偽裝
---> /etc/init.d/arptables_jf save # 保存寫進去的策略
---> /etc/init.d/arptables_jf start # 啟動arptables服務
---> arptables -L # 查看arp策略
注意：server3中和server2中做相同的處理
7、在測試端進行測試：（此時，有輪詢情況。並且查看訪問100的MAC地址的時候，顯示的是調度器的MAC地址）
---> ipvsadm -Ln # 有n的時候，表示有顯示ip和端口號；L 表示顯示ipvsadm的規則。
（二）DR模式下LVS的健康檢查
我們需要的情況是這樣的，當后端的服務器發生出現錯誤時， 在測試端測試時會提示出錯誤的信息。此時，我們需要對后端服務器做健康檢查。具體操作步驟如下
在以上操作的基礎上，若server2和server3的httpd服務器關閉之后，測試端的結果為：
1、在server1中，安裝軟件 ldirectord-3.9.5-3.1.x86_64.rpm 。（對后端服務器做檢查）
---> yum install ldirectord-3.9.5-3.1.x86_64.rpm -y
2、將配置文件的母板拷貝到/etc/ha.d/目錄下
---> cp /usr/share/doc/ldirectord-3.9.5/ldirectord.cf /etc/ha.d/
3、編輯ldirectord的配置文件
---> vim /etc/ha.d/ldirectord
# Sample for an http virtual service
---> /etc/init.d/ldirectord start
5、清除之前的后端服策略,並重新添加策略顯示
---> ipvsadm -C
---> ipvsadm -Ln
6、在本機安裝httpd服務，並修改配置文件的端口號為80。同時添加默認發布目錄
---> vim /var/www/html/index.html
<h1>該站點正在維護。。。</h1>
---> /etc/init.d/httpd restart
7、關閉server2和server3的httpd服務
8、在客戶端測試結果如下：
---> curl 172.25.2.100
9、在調度器主機上查看策略的執行此次數
---> ipvsadm -Ln