集群负载均衡系统Word文档下载推荐.docx

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http:

//www.linuxvirtualserver.org/LVS的官方网站

LVS项目介绍

RedHat7.3/8.0都把ipvs预先编译到了RedHat发行版的内核中，但使用的ipvs版本比较低是ipvs0.9.7/1.0.4,从RedHat9开始ipvs不再被预先编译到了RedHat发行版的内核中，本文介绍了如何把最新版的ipvsVersion1.0.9编译到内核中并配置负载均衡集群的方法和一些技巧。

不论是在哪个版本的RedHatLinux上安装ipvs，工作大都可以分为如下几步：

图1给出了最简单的负载均衡集群的网络拓扑，这里需要指出的是以上提到的安装ipvs/ipvsadm的工作都是在Director上进行的。

图1

2．在RedHatLinux上实现ipvs

在RedHat7.3/8.0已经预先打了ipvs的补丁，在预安装的内核中已将ipvs编译成模块，如果你能在目录/lib/modules/2.4.18-*/kernel/net/ipv4/ipvs中看到ip_vs_*文件，就证明你的系统已经支持ipvs,可以通过如下步骤安装ipvsadm并配置转发方式。

但系统预编译的ipvs是比较早的版本（version0.9.7/1.0.4），本文把它升级到最新的版本Version1.0.9。

2．1得到内核源码和相关的软件包

这里需要强调的是由于RedHat7.3/8.0的内核源码中已经预先打了ipvs的补丁，所以在安装ipvs时不能使用RedHat光盘中的KernelSource，而是需要去下载标准的内核。

对于RedHat9.0，虽然内核中没有预编译ipvs，但我还是提倡使用standardkernel，因为所有的ipvs的补丁包都是为标准内核开发的。

从kernelftpsite得到standardkernellinux-2.4.18.tar.gz（RedHat7.3/8.0）,linux-2.4.20.tar.gz（RedHat9.0）,从lvshomepage得到ipvs-1.0.9.tar.gz、ipvsadm-1.21.tar.gz。

（在下面的阐述中都以内核linux-2.4.18.tar.gz为例，对于内核linux-2.4.20.tar.gz做法是完全相同的）

2．2把ipvs补丁Patch到内核源码中

把linux-2.4.18.tar.gz解压到/usr/src目录，生成了/usr/src/linux目录；

如果生成的是/usr/src/linux-2.4.18*目录，则要在/usr/src下建立一个连接ln–slinux-2.4.18*linux，因为在ipvs-1.0.9中的makefile文件中默认指定KernelSource的路径为：

KERNELSOURCE=/usr/src/linux（当然，如果您直接修改makefile中的KERNELSOURCE值，使它指向源码的目录也可以）。

把ipvs-1.0.9.tar.gz解压缩到某个目录，如/usr/src/source，生成了/usr/src/source/ipvs-1.0.9目录；

进入/usr/src/source/ipvs-1.0.9，依次执行如下命令：

makepatchkernel、makeinstallsource,将ipvs的Patch加载到kernel的source中。

当然您也可以用linux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch.gz直接patch到内核中，在/usr/src执行gzip-cdlinux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch.gz，然后进入/usr/src/linux执行patch-p1<

../linux-2.4.20-ipvs-1.0.9.patch

2．3重新编译支持ipvs的内核

进入/usr/src/linux目录，分别执行：

makemrproper为创建新的内和配置做好准备

makemenuconfig进行配置

主界面-->

Networkingoptions选项-->

IP:

VirtualServerConfiguration选项（如图2图3）

VirtualServerConfiguration中的选项设定都用M

makedep检测是否有相关的软件包被使用

makeclean为新内核结构准备源目录树

makebzImage创建内核引导映像

makemodules、makemodules_install生成模块

图2

图3

注意的问题：

如果使用StandardKernel,在makemenuconfig时可能在Networkingoptions选项中找不到IP:

VirtualServerConfiguration选项，这是因为没有选中Networkpacketfiltering选项，如图4

图4

VirtualServerConfiguration选项是基于Networkpacketfiltering选项的。

技巧：

在makemenuconfig时，我们面对众多的选项常常不知道该如何选择，此时可以把安装时的配置文件copy到/usr/src/linux中：

cp/boot/config-2.4.*/usr/src/linux/.config,再用makemenuconfig编译，它会读取.config中原来的配置信息，这样只要对IP:

VirtualServerConfiguration中的新选项选择即可。

2．4启用新内核

mkinitrd/boot/initrd-2.4.18ipvs.img2.4.18创建initrd映像

cp/usr/src/linux/arch/i386/boot/bzImage/boot/vmlinuz-2.4.18ipvs

cd/boot

rmvmlinuz

ln–svmlinuz-2.4.18ipvsvmlinuz

cp/usr/src/linux/System.map/boot/System.map-2.4.18ipvs

rmSystem.map

ln–sSystem.map-2.4.18ipvsSystem.map

vi/etc/lilo.conf

添加启动选项：

image=/boot/vmlinuz-2.4.18ipvs

label=linux-ipvs

initrd=/boot/initrd-2.4.18ipvs.img

read-only

root=/dev/hda3

lilo

然后重新启动，选择新内核就可支持最新的ipvs

2．5安装ipvs管理工具ipvsadm

当使用了支持ipvs的内核后，就可以安装ipvsadm，ipvsadm是设置ipvs转发方式和调度算法的工具

tarxzvfipvsadm-1.21.tar.gz

cd./ipvsadm-1.21

make

makeinstall

安装完成后，执行ipvsadm命令，如果有如下信息出现则说明安装成功了。

到现在为止，支持负载均衡功能的director就配置成功了，接下来我们可以通过ipvsadm来配置一个负载均衡集群。

3．配置LVS，构建负载均衡集群

LVS提供了三种转发方式：

VS/NAT、VS/DR、VS/TUN，而不同的转发方式对后端的realserver要求也不同（如表1）

表1

构建负载均衡集群的工作主要涉及三个方面（如图5）：

图5

3．1修正realserver上可能的arpproblem

这里所说的修正系统的arpproblem主要是针对realserver使用linux操作系统，而且转发方式为VS/DR和VS/TUN的情况。

这是因为在使用VS/DR和VS/TUN的时候，会需要一块网卡上绑定两个IP的情况，但linux在kernel2.2.14以后就将eth0:

1的NOARPFLAG关闭，这使得eth0:

1仅仅是eth0的别名，任何对eth0:

1的操作都对eth0有效，因此如果此时使eth0:

1NOARP，则也使得eth0NOARP,这样整个网卡都不会收到数据包，所以要修正系统的arpproblem，使eth0:

1不响应arp请求，同时eth0仍能接受数据包。

有关Arp问题的详细内容请参见：

LVS-HOWTO-arpproblem。

由表1可以看出对应不同的转发方式，realserver上可以使用的操作系统也是不同的，而linux和windows2000server则是所有转发方式都支持的操作系统，作者在本文中也是分别以这两种操作系统为例予以介绍。

修正realserver上可能的arpproblem时，根据转发方式和操作系统的不同分为如下几种情况：

3．1．1VS/NAT方式

不论操作系统选择linux还是windows2000server，对系统不需要做任何修改。

3．1．2VS/DR和VS/TUN方式

realserver使用linux操作系统，对系统的修改如下：

1）下载所需的软件包

从kernelftpsite得到standardkernellinux-2.4.18.tar.gz,；

从Julian'

spatchesandsoftwarepage得到hidden-2.4.5-1.diff

2）重新编译内核，修正arpproblem

把linux-2.4.18.tar.gz解压倒/usr/src目录，生成了/usr/src/linux目录；

（如果生成的是/usr/src/linux-2.4.18*目录，则要在/usr/src下建立一个连接ln–slinux-2.4.18*linux）

把hidden-2.4.5-1.diff放到/usr/src/linux下，用命令patch-p1<

hidden-2.4.5-1.diff对kernel进行patch

进入/usr/src/linux目录，依次执行makemrproper、makemenuconfig（可以把安装时的配置文件copy到/usr/src/linux中：

cp/boot/config-2.4.*/usr/src/linux/.config,再编译）、makedep、makeclean、makebzImage、makemodules、makemodules_install

3）启用新内核（与2.4节相同）

realserver使用windows2000server操作系统

不需对系统本身作修改，但要在配置时（图5中步骤③）屏蔽arp响应,具体方法在3.2.2中介绍。

3．2配置LVS

对LVS的配置分为在director上的设置和在realserver上的设置，而对于不同的转发方式：

VS/NAT、VS/DR、VS/TUN，这些设置也有所不同。

3．2．1使用VS/NAT方式

1）网络拓扑（如图6）

图6

2）Director上执行的设置（以Telnet服务,轮叫（rr）策略为例）

3）Realserver上的设置

⑴使用Linux操作系统，执行如下命令

⑵使用windows2000server操作系统，则只要把默认网关设置成192.168.1.9

3．2．2使用VS/DR方式

1）网络拓扑（如图7）

图7

⑴使用Linux操作系统（patch过hidden-2.4.5-1.diff），执行如下命令

⑵使用windows2000server操作系统

3．2．3使用VS/TUN方式

1）网络拓扑（如图8）

图8

在上文设置过程中给出的命令都可以改写成符合init语法的标准脚本，并加入到/etc/init.d/rc.local中，这样在每次系统启动时都可以自动运行进行设置了。

4．总结

本文中所讨论的负载均衡其实只是集群应用中的一个方面，其它的集群应用还包括高性能计算集群、高可用性集群等，而每种应用都涉及到很多具体的技术，希望能和大家共同交流，一同推动集群技术的应用和发展。

5．参考文献

•LVS-HOWTO,http:

//www.linuxvirtualserver.org/Joseph.Mack/HOWTO/

•LVS项目介绍,

•HiddenPatch,http:

//www.ssi.bg/~ja/

•TCP/IPIllustractedVolume1:

TheProtocols，W.RichardStevens,AddisonWesley

关于作者

现从事高性能服务器方面的研发工作，对集群、Linux方面都很有兴趣。

您可以通过email:

taocui@与他取得联系。