1、概述
上篇文章《架构设计：负载均衡层设计方案（4）——LVS原理》（http://www.voidcn.com/article/p-rvpwgqsz-bdc.html），我们介绍了LVS的工作模式，和每一种模式的具体工作过程。这篇文章中，我们将介绍单一LVS节点的安装方式。比起上一篇文章，这一片要提到的安装和配置就是非常简单的了，只要您了解原理，实践就是从容的事情。
您可以在您的电脑上使用VMware虚拟机，按照下面介绍的过程一步一步实践。我们将采用两台虚拟机，一台作为LVS节点，另外一台安装了Nginx的服务器作为Real Server节点。
2、LVS-NAT 模式安装
2.1、准备工作——LVS Server：
LVS Server：LSV Server有两张网卡。
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eth0：192.168.100.10：这张网卡对应一个封闭的内网，不能访问外网资源，外网也不能直接通过这个IP访问这台主机
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eth1：192.168.220.100：这张网卡设置的IP可以访问外网，也可以被外网访问。eth1的网关：192.168.220.1。
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2[root@lvs1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
3DEVICE="eth0"
4BOOTPROTO="static"
5HWADDR="00:0C:29:3E:4A:4F"
6ONBOOT="yes"
7TYPE="Ethernet"
8IPADDR="192.168.100.10"
9NETMASK="255.255.255.0"
10====================================
11以下是设置的eth1 ip信息
12[root@lvs1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
13DEVICE="eth1"
14BOOTPROTO="static"
15HWADDR="00:0C:29:3E:4A:59"
16ONBOOT="yes"
17TYPE="Ethernet"
18IPADDR="192.168.220.100"
19NETMASK="255.255.255.0"
20GATEWAY="192.168.220.1"
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记得设置完成后，要重启network服务：
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ping ping更健康（说明到外网的网管工作是正常的）：
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2PING 192.168.220.1 (192.168.220.1) 56(84) bytes of data.
364 bytes from 192.168.220.1: icmp_seq=1 ttl=128 time=0.447 ms
464 bytes from 192.168.220.1: icmp_seq=2 ttl=128 time=0.154 ms
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另外还可以通过route命令检查：
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2Kernel IP routing table
3Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
4192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0
5192.168.220.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth1
6default 192.168.220.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
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注意，route表中有一项eth1的default的信息，指向192.168.220.1。说明路由配置是正确的。
2.2、准备工作——Real Server：
Real Server：Real Server有一张网卡，在一个封闭的内网环境中。
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eth0:192.168.100.11：这样LVS Server和Real Server就组成了一个相对封闭的局域网络。注意按照我们介绍的NAT原理，Real Server的eth0的默认网关要设置成Lvs Server：192.168.100.10.
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在Real Server上运行了一个Nginx程序，在80端口上。这样以便在后续的过程中，测试LVS-NAT的工作是否正常。
以下是设置的Real Server eth0 的IP信息：
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2DEVICE="eth0"
3BOOTPROTO="static"
4HWADDR="00:0C:29:45:04:32"
5ONBOOT="yes"
6TYPE="Ethernet"
7IPADDR=192.168.100.11
8NETMASK=255.255.255.0
9GATEWAY="192.168.100.10"
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一定注意Real Server的网管要设置到LVS的IP：192.168.100.10。接着，看看Nginx是不是工作正常的：
当然，同样的ping ping更健康：
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2PING 192.168.100.10 (192.168.100.10) 56(84) bytes of data.
364 bytes from 192.168.100.10: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.259 ms
464 bytes from 192.168.100.10: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.215 ms
564 bytes from 192.168.100.10: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.227 ms
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另外一个检查方式，也可以通过route命令：
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2Kernel IP routing table
3Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
4192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0
5default 192.168.100.10 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
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注意，默认的路由指向192.168.100.10。
完成准备工作后，我们可以开始安装和配置LVS了。
2.3、开始安装和配置LVS-NAT模式：
ipvsadm是一个LVS的管理程序。我们队LVS的配置都是通过这个管理程序进行实现的。首先我们要安装ipvsadm：
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然后开始配置。首先我们要设置LVS机器支持IP转发功能。注意默认IP转发功能是关闭的，重启机器后，又会关闭：
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然后我们查看一下，是否改写成功：
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注意，如果您使用vim或者vi命令，改写文件，是不会成功的。因为这个文件存在于内存。不在硬盘上。所以只能通过echo这样的命令改写。
接下来执行如下的命令：
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2[root@lvs1 ~]# ipvsadm -at 192.168.220.100:80 -r 192.168.100.11 -m
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我们来解释一下其中的参数：
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2-t --tcp-service service-address 说明虚拟服务器提供的是tcp 的服务。
3-s --scheduler scheduler 使用的调度算法，可选项包括：rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq（关于调度算法我们在上篇文章中已经详细介绍了）
4-r --real-server server-address 真实的服务器[Real-Server:port]。
5-m --masquerading 指定LVS 的工作模式为NAT 模式。
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当然ipvsadm还包括很多参数，后面慢慢讲，然后再本文章的最后部分，会给出一个比较完整的参数汇总。最后我们测试一下：
我们在相对于Real Server的外网，通过192.168.220.100的LVS Server IP访问到了Real Server上的Nginx服务。安装和配置成功。
2.4、关于iptables和重启服务的说明
在配置LVA-NAT过程中，建议关闭LVS和Real Server的防火墙服务。这样可以避免不必要的错误发生，增加一次配置成功的几率。但是正常生产环境中，LVS的防火墙根据实际情况最好还是要打开。
请注意，刚才使用ipvsadm配置的信息，在LVS服务器重启后，就会失效。包括ip_forward的配置。所以，最好制作一个脚本文件，并加入到/etc/profile中：
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3#!/bin/bash
4echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
5ipvsadm -C
6ipvsadm -At 192.168.220.100:80 -s rr
7ipvsadm -at 192.168.220.100:80 -r 192.168.100.11 -m
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3、LVS-DR 模式安装
3.1、准备工作——LVS Server
为了让您了解LVS的另外设置方式，本次我们使用VIP的方式，而不是两张网卡的方式（当然您也可以用两张网卡的方式）。VIP的方式是后面我们将讲到的LVS + Keepalived组合工作模式的常用方式。所谓VIP就死虚拟IP，是指这个IP不会固定捆绑到某一个网卡设备，而是通过ifconfig命令绑定，并在“适当时候”这种绑定关系会随之变化：
DIP：192.168.220.137
VIP：192.168.220.100
首先我们看看在没有设置VIP之前，LVS主机上的IP信息：
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2eth1 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:3E:4A:59
3 inet addr:192.168.220.137 Bcast:192.168.220.255 Mask:255.255.255.0
4 inet6 addr: fe80::20c:29ff:fe3e:4a59/64 Scope:Link
5 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
6 RX packets:2612 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
7 TX packets:117 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
8 collisions:0 txqueuelen:1000
9 RX bytes:159165 (155.4 KiB) TX bytes:8761 (8.5 KiB)
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11lo Link encap:Local Loopback
12 inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
13 inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
14 UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1
15 RX packets:210 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
16 TX packets:210 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
17 collisions:0 txqueuelen:0
18 RX bytes:16944 (16.5 KiB) TX bytes:16944 (16.5 KiB)
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然后我们来设置VIP信息：
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2[root@lvs1 ~]# route add -host 192.168.220.100 dev eth1:0
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路由表会有新的路由信息：
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2Kernel IP routing table
3Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
4192.168.220.100 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 eth1
5192.168.100.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0
6192.168.220.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth1
7default 192.168.220.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth1
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这时，通过一个外网IP，可以ping通这个VIP（下面这个DOS系统是VM的母机）：
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2正在 Ping 192.168.220.100 具有 32 字节的数据:
3来自 192.168.220.100 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64
4来自 192.168.220.100 的回复: 字节=32 时间<1ms TTL=64
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以上，我们完成了LVS主机设置LVS-DR工作模式的准备工作。注意：
- 在您设置过程中，防火前最好关闭，但在正式生产环境中，LVS的防火强最好打开。
- VIP信息在LVS主机重启后，会消失。所以您最好将设置VIP的命令做成一个脚本。
3.2、准备工作——Real Server
RIP：192.168.220.132
真实服务器的准备工作，需要保证真实服务器能够访问外网网关，并且保证由LVS改写的报文能够被Real Server处理（请参见我的上一篇介绍LVS原理的博文），这就需要做一个回环IP。首先我们看看没有开始设置之前的IP信息：
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2eth0 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0C:29:FC:91:FC
3 inet addr:192.168.220.132 Bcast:192.168.220.255 Mask:255.255.255.0
4 inet6 addr: fe80::20c:29ff:fefc:91fc/64 Scope:Link
5 UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1
6 RX packets:2384 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
7 TX packets:1564 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
8 collisions:0 txqueuelen:1000
9 RX bytes:1551652 (1.4 MiB) TX bytes:144642 (141.2 KiB)
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11lo Link encap:Local Loopback
12 inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0
13 inet6 addr: ::1/128 Scope:Host
14 UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1
15 RX packets:44 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
16 TX packets:44 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
17 collisions:0 txqueuelen:0
18 RX bytes:3361 (3.2 KiB) TX bytes:3361 (3.2 KiB)
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使用route命令，查看原始route信息：
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2Kernel IP routing table
3Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
4192.168.220.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0
5default 192.168.220.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
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另外，这台Real Server上有一个Nginx，以保证我们观测LVS-DR的运行情况。我们在外网使用192.168.220.132这个IP，能够访问到Nginx的页面：
接下来，我们开始设置Real Server上的回环IP，首先关闭这台机器进行ARP查询的功能，否则，Real Server会在路由器或者交换机上去查询192.168.220.100这个IP对应的MAC地址（注意，以下的信息都会被还原）：
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2echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
3echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
4echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
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然后可以设置回环IP了：
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2[root@vm3 ~]# route add -host 192.168.220.100 dev lo:0
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检查新的路由信息：
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2Kernel IP routing table
3Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
4192.168.220.100 * 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
5192.168.220.0 * 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0
6default 192.168.220.1 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0
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以上设置完成。完成后，您需要通过ping命令，检查一下网关是否可用（最好可以瓶ping一下外网的某个地址，例如163.com）。LVS-DR模式下，Real Server是直接向请求方返回结果，所以一定要保证网关时可用的。
3.3、开始安装和配置LVS-DR模式
在验证了LVS Server和Real Server都准备好以后，就可以进行LVS-DR模式的设置了。LVS管理软件ipvsadm的安装我们就不敷述了，在LVS-NAT的小结中有关于LVS管理软件安装的介绍。
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2[root@lvs1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
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4[root@lvs1 ~]# ipvsadm -C
5[root@lvs1 ~]# ipvsadm -At 192.168.220.100:81 -s rr
6[root@lvs1 ~]# ipvsadm -at 192.168.220.100:81 -r 192.168.220.132 -g
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介绍一下新出现的参数：
- -g –gatewaying 指定LVS 的工作模式为直接路由模式DR模式（也是LVS默认的模式）
配置完成，是不是很简单。接下来，我们就可以在外网，通过192.168.220.100这个IP访问132这台Real Server上的Nginx服务了：
4、LVS-TUN 模式安装
LVS-TUN模式的安装我不打算再花很大的篇幅讲了，在您通过上一篇文章了解了DR和TUN的不同以后，其配置的过程都是差不多的，只不过一个可以跨越子网，一个不能。所以LVS-TUN模式的安装和配置请首先参考LVS-DR模式。
5、IPVSADM参数汇总
-A –add-service 在内核的虚拟服务器表中添加一条新的虚拟服务器记录。也就是增加一台新的虚拟服务器。
-E –edit-service 编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-D –delete-service 删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-C –clear 清除内核虚拟服务器表中的所有记录。
-R –restore 恢复虚拟服务器规则
-S –save 保存虚拟服务器规则，输出为-R 选项可读的格式
-a –add-server 在内核虚拟服务器表的一条记录里添加一条新的真实服务器记录。也就是在一个虚拟服务器中增加一台新的真实服务器
-e –edit-server 编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d –delete-server 删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-L –list 显示内核虚拟服务器表
-Z –zero 虚拟服务表计数器清零（清空当前的连接数量等）
–set tcp tcpfin udp 设置连接超时值
–start-daemon 启动同步守护进程。他后面可以是master 或backup，用来说明LVS Router 是master 或是backup。在这个功能上也可以采用keepalived 的VRRP 功能。
–stop-daemon 停止同步守护进程
-t –tcp-service service-address 说明虚拟服务器提供的是tcp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-u –udp-service service-address 说明虚拟服务器提供的是udp 的服务[vip:port] or [real-server-ip:port]
-f –fwmark-service fwmark 说明是经过iptables 标记过的服务类型。
-s –scheduler scheduler 使用的调度算法，选项：rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq, 默认的调度算法是： wlc.
-p –persistent [timeout] 持久稳固的服务。这个选项的意思是来自同一个客户的多次请求，将被同一台真实的服务器处理。timeout 的默认值为300 秒。
-M –netmask netmask persistent granularity mask
-r –real-server server-address 真实的服务器[Real-Server:port]
-g –gatewaying 指定LVS 的工作模式为直接路由模式DR模式（也是LVS默认的模式）
-i –ipip 指定LVS 的工作模式为隧道模式
-m –masquerading 指定LVS 的工作模式为NAT 模式
-w –weight weight 真实服务器的权值
–mcast-interface interface 指定组播的同步接口
-c
–connection 显示LVS 目前的连接 如：ipvsadm -L -c
–timeout 显示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L –timeout
–daemon 显示同步守护进程状态
–stats 显示统计信息
–rate 显示速率信息
–sort 对虚拟服务器和真实服务器排序输出
–numeric -n 输出IP 地址和端口的数字形式
好吧，这个就是我网上抄的。
6、后文介绍
LVS的设置实际上没有什么难度，充其量是一个高级玩意儿，是解决特定问题的特定方法。您需要的基础知识涉及到IP协议、子网分割、IP映射、Linux脚本等基本知识。打通任督二脉才是您的根本。
LVS的设置过程中肯定会遇到实际问题，特别是您头几次配置。别慌，别怕，透过现象猜测本质，一个一个的解决问题。就我的经验总结，无非几种问题分类：
- 网关不通
- 回环IP设置问题
- 防火墙问题
- VIP设置问题
- 网段或者子网问题
通过包括这篇博客在内的这几篇文章，您已经分别了解了Nginx、LVS的功能、原理、特 点和工作模式。后面一篇文章，我们将把这些负载层的技术混合在一起，介绍Nginx + Keepalived、LVS + Keepalived、LVS + Keepalived + Nginx的安装和配置方式。
（本人这个月“持之以恒”奖已经拿到了，笑一个：哈哈哈）
补充一下：由于工作的原因，期间可能还会推出一篇关于Apache Camel的文章，就算提前进入业务通信层的讨论吧。不过这个看当时的时间安排。目前情况下还是以负载均衡层的讨论为主线。
