LVS系列三、LVS集群-IP-TUN模式

 一、LVS-IP TUN集群概述

      DR方式是通过MAC，规模是一个交换网络。而TUN方式，是通过给数据包加上新的IP头部来实现，这个可以跨整个广域网。TUN模式可以解决DR模式下不能跨网段的问题，甚至可以跨公网进行

如图：

 

异地机房的好处： 容灾

　　　　　　　　但是是否可以保证 边界 最近访问到对应的real server呢？ 不能，这是最大的问题

　　　　　　　　DNS view功能实现 边界最近访问。  智能DNS   大家nslookup www.baidu.com   每个人地方的ip都是不一样的

二、实战：配置LVS-IP TUN集群

精简版实验拓扑图：

A、xuegod63 配置成 Director：

1 配置网络：

       eth0       DIP

       eth0:1     VIP

[root@xuegod63 ~]#ifconfig eth0 192.168.1.70

[root@xuegod63 ~]#ifconfig eth0:1 192.168.1.63

[root@xuegod63 ~]#ifconfig

[root@xuegod63 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

#该文件表示是否打开IP转发。0表示禁止，1表示转发

2  配置 LVS TUN模式

[root@xuegod63 ~]# rpm -ivh /mnt/Packages/ipvsadm-1.25-9.el6.x86_64.rpm

[root@xuegod63 ~]# ipvsadm -C

[root@xuegod63 ~]# ipvsadm -A -t 192.168.1.63:80 -s rr

[root@xuegod63 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.63:80 -r 192.168.1.62 -i

[root@xuegod63 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.63:80 -r 192.168.1.64 -i

# -i  隧道模式

[root@xuegod63 ~]# ipvsadm -L -n

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP  192.168.1.63:80 rr

  -> 192.168.1.62:80              Tunnel  1      0          0        

  -> 192.168.1.64:80              Tunnel  1      0          0  

B、RealServer： xuegod62

1 配置IP：

配置 eth0的  RIP为：   192.168.1.62

[root@xuegod62 ~] # lsmod | grep ipip 查看

[root@xuegod62 ~]# modprobe ipip   #在加载好ipip模块后就会有默认的tunl0隧道。

注，如果没有在此处手动加载，那么使用ifconfig tunl0 时，会自动加载ipip隧道模块。

使用 ifconfig查看。没有tun0  ，加参数-a  时，查看可以看到tun0

[root@xuegod62 ~]# ifconfig -a     #查看。 

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:48:80:95 

。。。

lo        Link encap:Local Loopback 

 。。。

tunl0     Link encap:IPIP Tunnel  HWaddr  

          NOARP  MTU:1480  Metric:1

          RX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0

          TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0

          collisions:0 txqueuelen:0

          RX bytes:0 (0.0 b)  TX bytes:0 (0.0 b)

[root@xuegod62 ~]# lsmod | grep ipip

ipip                    8435  0

tunnel4                 2943  1 ipip

C、配置VIP：

1. 生成ifcfg-tunl0配置文件：

[root@xuegod62 network-scripts]# ifconfig tunl0 192.168.1.63 netmask 255.255.255.255 up

[root@xuegod62 network-scripts]# service network restart

Shutting down interface eth0:                              [  OK  ]

Shutting down interface tunl0:                             [  OK  ]

Shutting down loopback interface:                          [  OK  ]

Bringing up loopback interface:                            [  OK  ]

Bringing up interface eth0:                                [  OK  ]

Bringing up interface tunl0:                               [  OK  ]

D、 关闭ARP转发。

echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore
echo '2' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce
echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo '2' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/rp_filter  
echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter  

#  tunl0/rp_filter 默认为1 ， 需要改为0，关闭此功能。Linux的rp_filter用于实现反向过滤技术，也即uRPF，它验证反向数据包的流向，以避免伪装IP攻击 。 然而，在LVS TUN 模式中，我们的数据包是有问题的，因为从realserver eth0 出去的IP数据包的源IP地址应该为192.168.1.62，而不是VIP地址。所以必须关闭这一项功能。 DR和TUN在 网络层实际上使用了一个伪装IP数据包的功能。让client收到数据包后，返回的请求再次转给分发器。

echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter    #这个值默认就是0，此功能就是关闭的。所以在LVS DR模式中，不需要修改这一样内核参数。

永久生效：

[root@xuegod62 ~]# vim /etc/sysctl.conf  #以文件最后添加以下内容

net.ipv4.conf.tunl0.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.tunl0.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 0

[root@xuegod62 ~]# sysctl -p

E、  配置web服务器 

[root@xuegod62 ~]# yum install httpd

[root@xuegod62 ~]# echo 192.168.1.65 > /var/www/html/index.html

[root@xuegod62 ~]# service httpd restart

RealServer： xuegod64

1,配置IP地址：

配置eth0    RIP  192.168.1.64

[root@xuegod62 ~]# modprobe ipip

#在加载好ipip模块后就会有默认的tunl0隧道

配置VIP：

[root@xuegod64 ~]# ifconfig tunl0 192.168.1.63 netmask 255.255.255.255

查看：

[root@xuegod64 ~]# ifconfig

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr 00:0C:29:EF:3A:EF 

  。。。

tunl0     Link encap:IPIP Tunnel  HWaddr  

          inet addr:192.168.1.63  Mask:255.255.255.255

          UP RUNNING NOARP  MTU:1480  Metric:1

生成ifcfg-tunl0配置文件：

[root@xuegod64 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-tunl0

[root@xuegod64 network-scripts]# cat  ifcfg-tunl0   #写入以下内容

DEVICE=tunl0
IPADDR=192.168.1.63
NETMASK=255.255.255.0
# If you're having problems with gated making 127.0.0.0/8 a martian,
# you can change this to something else (255.255.255.255, for example)
ONBOOT=yes
NAME=tunl0

[root@xuegod64 network-scripts]# service network restart

关闭ARP转发。

echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore
echo '2' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce
echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo '2' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/rp_filter
echo '0' > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

永久生效：

[root@xuegod62 ~]# vim /etc/sysctl.conf  #以文件最后添加以下内容

net.ipv4.conf.tunl0.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.tunl0.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.tunl0.rp_filter = 0
net.ipv4.conf.all.rp_filter = 0

[root@xuegod62 ~]# sysctl -p

配置web服务器 

[root@xuegod64 ~]# yum install httpd

[root@xuegod64 network-scripts]# echo 192.168.1.64 > /var/www/html/index.html [root@xuegod64 ~]# service httpd restart

测试：

先测试realserver：

http://192.168.1.64

http://192.168.1.62

正常打开

 

注：不能在分发器上直接测试，需要去其他机器上测试

[root@xuegod65 ~]# elinks 192.168.1.63 –dump  

F、NAT/DR/TUN比较

比较	TUN	NAT	DR
配置复杂度	复杂	简单	复杂
拓展性	很好	差	好
支持数量	>100	<20	>100
特点	封装IP	地址转化	修改MAC
支持OS	需要支持IPIP隧道	Any	大部分

三种模式下的简单压力测试

简单的压力测试采用Apache ab命令，500并发用户，10w的请求总数。

[root@xuegod62 ~]# rpm -qf `which ab`

httpd-tools-2.2.15-15.el6.x86_64

结果如下：

LVS模式       总耗时(s)        TPS(#/sec)  TPS(Transaction Per Second)每秒系统处理事务的数量

NAT              22.480           4448.34

TUNNEL        10.707           9339.80

DR                10.177           9825.68

可以看出NAT性能要比后两种差一倍。

三、实战2：使用webbench测试网站性能

网站压力测试工具-Webbench

一.webbench简介：       

       Webbench是有名的网站压力测试工具，它是由 Lionbridge公司（http://www.lionbridge.com）开发的网站压力测试工具，它能测试处在相同硬件上，不同服务的性能以及不同硬件上同一个服务的运行状况。webbench不但能具有便准静态页面的测试能力，还能对动态页面（ASP,PHP,JAVA,CGI）进行测试的能力。

官网：http://www.lionbridge.com

二.在xuegod64上下载并安装webbench：

[root@xuegod64~]# wget http://www.ha97.com/code/webbench-1.5.tar.gz
[root@xuegod64 webbench-1.5]#tar zxvf webbench-1.5.tar.gz 
[root@xuegod64 webbench-1.5]#cd webbench-1.5
[root@xuegod64 webbench-1.5]#make 

[root@xuegod64 webbench-1.5]# mkdir -p /usr/local/man/man1 #不创建这个执行make install报错：

install: cannot create regular file `/usr/local/man/man1': No such file or directory

make: *** [install] Error 1

[root@xuegod64 webbench-1.5]#make install

install -s webbench /usr/local/bin    

install -m 644 webbench.1 /usr/local/man/man1   

install -d /usr/local/share/doc/webbench

install -m 644 debian/copyright /usr/local/share/doc/webbench

install -m 644 debian/changelog /usr/local/share/doc/webbench

三.进行压力测试：在xuegod64上进行测试

[root@xuegod64 webbench-1.5]# webbench -h

测试参数解释：
  -c为客户端数，-t为时间(秒)

实战：当为1个客户端时，持续访问1秒。 

[root@xuegod64 ~]# webbench -c 1 -t 1 http://192.168.1.63/index.html

Webbench - Simple Web Benchmark 1.5

Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

Benchmarking: GET http://192.168.1.63/index.html

1 client, running 1 sec.

Speed=38219 pages/min, 178080 bytes/sec.

#当只有一个客户端时，一分钟可以响应38219个页面，1秒可以传输178080字节

Requests: 637 susceed, 0 failed.

#1个客户端，1秒产生了637个请求，0个失败。

实战：使用20个客户端并发访问并持续访问10秒

[root@xuegod64 ~]# webbench -c 20 -t 10 http://192.168.1.63/index.html

Webbench - Simple Web Benchmark 1.5

Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

Benchmarking: GET http://192.168.1.63/index.html

20 clients, running 10 sec.

Speed=397356 pages/min, 1854384 bytes/sec.

Requests: 66226 susceed, 0 failed.

同时查看xuegod64上机器性能：

[root@xuegod64 ~]# vmstat  1 20

procs -----------memory---------- ---swap-- -----io---- --system-- -----cpu-----

 r  b   swpd   free   buff  cache   si   so    bi    bo   in   cs us sy    id wa st

 0  0      0 537392 105636 356068    0    0    21     2   20   16  0  0 99  0  0  

 0  0      0 537368 105636 356068    0    0     0     0   42   39  0  0 100  0  0

 0  0      0 537368 105636 356068    0    0     0     0   45   61  0  0 100  0  0

 0  0      0 535796 105636 356068    0    0     0     0  126  101  0  1 99  0  0 

 9  0      0 535400 105636 356068    0    0     0     4  520  799  1  9 90  0  0 

 9  0      0 532896 105636 356124    0    0     0     0 6361 18112 14 84  2  0  0

15  0      0 528772 105636 356640    0    0     0     0 7470 23536 23 76  1  0  0

11  0      0 523508 105636 357360    0    0     0     0 7622 25163 21 79  0  0  0

25  0      0 515344 105636 358160    0    0     0     0 7974 27589 15 84  1  0  0

0  0      0 499788 105652 362472    0    0     0     0  122   42  0  0 100  0  0 

 1  0      0 500416 105652 362472    0    0     0     0   61   42  0  0 100  0  0

例：

当并发为800时：
webbench -c 800 -t 60 http://192.168.1.63/index.html

 Webbench - Simple Web Benchmark 1.5
 Copyright (c) Radim Kolar 1997-2004, GPL Open Source Software.

 Benchmarking: GET http://www.linuxidc.com/index.php
 800 clients, running 60 sec.

 Speed=39571 pages/min, 33104224 bytes/sec.
 Requests: 38576 susceed, 995 failed.

四.测试注意事项：

 1.压力测试工作应该放到产品上线之前，而不是上线以后；
 2.webbench 做压力测试时，该软件自身也会消耗CPU和内存资源，为了测试准确，请将 webbench 安装在别的服务器上；
 3.测试时尽量跨公网进行，而不是内网； 如果带宽不够时，可以内网测试。
 4.测试时并发应当由小逐渐加大，观察一下网站负载及打开是否流畅，直到网站打开缓慢甚至网站完全打不开； 可以一边在linux测试，一个在浏览上打开，查看是否流畅。
 5.应尽量进行单元测试，如B2C网站可以着重测试购物车、推广页面等，因为这些页面占整个网站访问量比重较大。