集群（一）——LVS负载均衡集群
生活随笔
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集群（一）——LVS负载均衡集群
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
集群（一）——LVS負載均衡集群
- 一、企業(yè)群集應用
- 1、群集的含義
- 2、問題出現(xiàn)
- 3、解決辦法
- 4、根據(jù)群集所針對的目標差異進行分類
- ①、負載均衡群集
- ②、高可用群集
- ③、高性能運算群集
- 二、負載均衡群集架構
- 三、負載均衡群集工作模式分析
- 1、群集的負載調(diào)度技術有3種工作模式
- ①、NAT模式
- ②、TUN模式
- ③、DR模式
- 2、三種工作模式的區(qū)別
- 四、LVS的負載調(diào)度算法
- 五、ipvsadm工具
- 六、案例：LVS-NAT部署
- 1、需求
- 2、部署NFS（192.168.184.70）
- 3、部署web服務器（192.168.184.20,192.168.184.40）
- 4、配置負載調(diào)度器
- 5、測試（在windows上訪問http://12.0.0.1）
- 總結
- 三種工作模式的區(qū)別
一、企業(yè)群集應用
1、群集的含義
- Cluster，群集，集群
- 由多臺主機構成，但對外，只表現(xiàn)為一個整體，
2、問題出現(xiàn)
- 互聯(lián)網(wǎng)應用中，隨著站點對硬件性能、響應速度、服務穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)可靠性等要求越來越高，單臺服務器力不從心
3、解決辦法
- 使用價格安規(guī)的小型機、大型機
- 使用普通服務器構建服務群集
4、根據(jù)群集所針對的目標差異進行分類
- 負載均衡群集
- 高可用群集
- 高性能運算群集
①、負載均衡群集
- 提高應用系統(tǒng)的響應能力、盡可能處理更多的訪問請求、減少延遲為目標，獲得高并發(fā)、高負載(LB)的整體性能。
- LB的負載分配依賴于主節(jié)點的分流算法，將來自客戶機的訪問請求分擔給多個服務器節(jié)點，從而緩解整個系統(tǒng)的負載。
②、高可用群集
- 提高應用系統(tǒng)的可靠性、盡可能地減少中斷時間為目標，確保服務的連續(xù)性，達到高可用(HA) 的容錯效果。
- HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式
③、高性能運算群集
- 提高應用系統(tǒng)的CPU運算速度、擴展硬件資源和分析能力為目標，獲得相當于大型、超級計算機的高性能運算(HPC)能力。
- 高性能依賴于"分布式運算”、“并行計算” ， 通過專用硬件和軟件將多個服務器的CPU、內(nèi)存等資源整合在一起，實現(xiàn)只有大型、超級計算機才具備的計算能力。
二、負載均衡群集架構
- 負載調(diào)度器：對外，由調(diào)度器服務器提供一個VIP作為統(tǒng)一入口，對內(nèi)，按照分流算法分發(fā)流量/請求給服務器池
- 服務器池：服務器接收、響應、處理負載調(diào)度器的任務
- 共享存儲：共享存儲為服務器提供存儲空間
三、負載均衡群集工作模式分析
1、群集的負載調(diào)度技術有3種工作模式
- 地址轉換（NAT模式）
- IP隧道 （TUN模式）
- 直接路由（DR模式）
①、NAT模式
- Network Address Translation，簡稱NAT模式
- 類似于防火墻的私有網(wǎng)絡結構，負載調(diào)度器作為所有服務器節(jié)點的網(wǎng)關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節(jié)點回應客戶機的訪問出口
- 服務器節(jié)點使用私有IP地址，與負載調(diào)度器位于同一個物理網(wǎng)絡，安全性要優(yōu)于其他兩種方
②、TUN模式
- IP Tunnel，簡稱TUN模式
- 采用開放式的網(wǎng)絡結構，負載調(diào)度器僅作為客戶機的訪問入口，各節(jié)點通過各自的Internet連接直接回應客戶機，而不再經(jīng)過負載調(diào)度器
- 服務器節(jié)點分散在互聯(lián)網(wǎng)中的不同位置,具有獨立的公網(wǎng)IP地址，通過專用IP隧道與負載調(diào)度器相互通信
③、DR模式
- Direct Routing，簡稱DR模式
- 采用半開放式的網(wǎng)絡結構，與TUN模式的結構類似，但各節(jié)點并不是分散在各地，而是與調(diào)度器位于同一個物理網(wǎng)絡
- 負載調(diào)度器與各節(jié)點服務器通過本地網(wǎng)絡連接，不需要建立專用的IP隧道
2、三種工作模式的區(qū)別
| server number（節(jié)點數(shù)量） | low 10-20 | high 100 | hign 100 |
| 真實網(wǎng)關 | 負載調(diào)度器 | 自由路由器 | 自由路由器 |
| IP地址 | 公網(wǎng)+私網(wǎng) | 公網(wǎng) | 私網(wǎng) |
| 優(yōu)點 | 安全性高 | 安全、速度快 | 性能最好 |
| 缺點 | 效率低、壓力大 | 需要安全隧道、貴 | 不能跨越LAN（局域網(wǎng)） |
四、LVS的負載調(diào)度算法
- 輪詢(Round Robin)
- 將收到的訪問請求按照順序輪流分配給群集中的各節(jié)點(真實服務器) ,均等地對待每一臺服務器 ，而不管服務器實際的連接數(shù)和系統(tǒng)負載
- 加權輪詢 (Weighted Round Robin)
- 根據(jù)調(diào)度器設置的權重值來分發(fā)請求，權重值高的節(jié)點優(yōu)先獲得任務，分配的請求數(shù)越多
- 保證性能強的服務器承擔更多的訪問流量
- 最少連接 (Least Connections )
- 根據(jù)真實服務器已建立的連接數(shù)進行分配，將收到的訪問請求優(yōu)先分配給連接數(shù)最少的節(jié)點
- 加權最少連接(Weighted L east Connections )
- 在服務器節(jié)點的性能差異較大時，可以為真實服務器自動調(diào)整權重
- 性能較高的節(jié)點將承擔更大比例的活動連接負載
五、ipvsadm工具
| -A | 添加虛擬服務器 |
| -D | 刪除整個虛擬服務器 |
| -s | 指定負載調(diào)度算法（輪詢：rr、加權輪詢：wrr、最少連接：lc、加權最少連接：wlc） |
| -a | 表示添加真實服務器（節(jié)點服務器） |
| -d | 刪除某一個節(jié)點 |
| -t | 指定 VIP地址及 TCP端口 |
| -r | 指定 RIP地址及 TCP端口 |
| -m | 表示使用 NAT群集模式 |
| -g | 表示使用 DR模式 |
| -i | 表示使用 TUN模式 |
| -w | 設置權重（權重為 0 時表示暫停節(jié)點） |
| -p 60 | 表示保持長連接60秒 |
| -l | 列表查看 LVS 虛擬服務器（默認為查看所有） |
| -n | 以數(shù)字形式顯示地址、端口等信息，常與“-l”選項組合使用。ipvsadm -ln |
六、案例：LVS-NAT部署
1、需求
- LVS調(diào)度器作為Web 服務器池的網(wǎng)關，LVS具有兩塊網(wǎng)卡，分別連接內(nèi)外網(wǎng)，使用輪詢（rr）調(diào)度算法
- ens33連接內(nèi)網(wǎng)192.168.184.60，ens36連接外網(wǎng)12.0.0.1
- web服務器1:192.168.184.20
- web服務器2:192.168.184.40
- NFS服務器192.168.184.70
- windows客戶端：12.0.0.12
2、部署NFS（192.168.184.70）
systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.service setenforce 0yum -y install nfs-utils rpcbindsystemctl start rpcbind.service systemctl start nfs.servicemkdir /opt/ljm mkdir /opt/lucienchmod 777 /opt/ljm chmod 777 /opt/lucienvim /etc/exports /opt/ljm 192.168.184.0/24(rw,sync) /opt/lucien 192.168.184.0/24(rw,sync)exportfs -rv3、部署web服務器（192.168.184.20,192.168.184.40）
systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.service setenforce 0yum install httpd -y systemctl start httpd.serviceyum -y install nfs-utils rpcbind showmount -e 192.168.184.70systemctl start rpcbindmount.nfs 192.168.184.70:/opt/ljm /var/www/html mount.nfs 192.168.184.70:/opt/lucien /var/www/htmlvim /var/www/html/index.html <html> <body> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8"> <h1>成功不是將來才有的，是從你決定去做的那一刻起，持續(xù)積累來的！！</h1> </body> </html>vim /var/www/html/index.html <html> <body> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8"> <h1>解決問題的唯一辦法，就是讓自己變得更強大！！</h1> </body> </html>注釋DNS，且把網(wǎng)關地址改為負載調(diào)度器地址
4、配置負載調(diào)度器
systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.service setenforce 0vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward = 1 或 echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward sysctl -piptables -t nat -F iptables -F iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.184.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1modprobe ip_vs #加載 ip_vs模塊 cat /proc/net/ip_vs #查看 ip_vs版本信息yum -y install ipvsadmipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm 或 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadmsystemctl start ipvsadm.serviceipvsadm -C #清除原有策略 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.184.20:80 -m ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.184.40:80 -m ipvsadm #啟用策略ipvsadm -ln #查看節(jié)點狀態(tài)，Masq代表 NAT模式 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
5、測試（在windows上訪問http://12.0.0.1）
總結
三種工作模式的區(qū)別
| server number（節(jié)點數(shù)量） | low 10-20 | high 100 | hign 100 |
| 真實網(wǎng)關 | 負載調(diào)度器 | 自由路由器 | 自由路由器 |
| IP地址 | 公網(wǎng)+私網(wǎng) | 公網(wǎng) | 私網(wǎng) |
| 優(yōu)點 | 安全性高 | 安全、速度快 | 性能最好 |
| 缺點 | 效率低、壓力大 | 需要安全隧道、貴 | 不能跨越LAN（局域網(wǎng)） |
總結
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