精辟！阿里大牛泪解：集群——LVS负载均衡集群

云烟 • 2024年 1月 7日下午4:23 • 未分类 • 阅读 152

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!

一、企业群集应用

1、群集的含义

2、问题出现

3、解决办法

4、根据群集所针对的目标差异进行分类

①、负载均衡群集

②、高可用群集

③、高性能运算群集

二、负载均衡群集架构

三、负载均衡群集工作模式分析

1、群集的负载调度技术有3种工作模式

①、NAT模式

②、TUN模式

③、DR模式

2、三种工作模式的区别

四、LVS的负载调度算法

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服务器（192.168.184.20,192.168.184.40）

4、配置负载调度器

5、测试（在windows上访问http://12.0.0.1）

总结

三种工作模式的区别

一、企业群集应用

1、群集的含义

Cluster，群集，集群
由多台主机构成，但对外，只表现为一个整体，

2、问题出现

互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器力不从心

3、解决办法

使用价格昂贵的小型机、大型机
使用普通服务器构建服务群集

4、根据群集所针对的目标差异进行分类

负载均衡群集
高可用群集
高性能运算群集

①、负载均衡群集

提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标，获得高并发、高负载(LB)的整体性能。
LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，将来自客户机的访问请求分担给多个服务器节点，从而缓解整个系统的负载。

②、高可用群集

提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用(HA) 的容错效果。
HA的工作方式包括双工和主从两种模式

③、高性能运算群集

提高应用系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于大型、超级计算机的高性能运算(HPC)能力。
高性能依赖于”分布式运算”、“并行计算” ，通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起，实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力。

二、负载均衡群集架构

负载调度器：对外，由调度器服务器提供一个VIP作为统一入口，对内，按照分流算法分发流量/请求给服务器池
服务器池：服务器接收、响应、处理负载调度器的任务
共享存储：共享存储为服务器提供存储空间

三、负载均衡群集工作模式分析

1、群集的负载调度技术有3种工作模式

地址转换（NAT模式）
IP隧道（TUN模式）
直接路由（DR模式）

①、NAT模式

Network Address Translation，简称NAT模式
类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问出口
服务器节点使用私有IP地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方

②、TUN模式

IP Tunnel，简称TUN模式
采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不再经过负载调度器
服务器节点分散在互联网中的不同位置,具有独立的公网IP地址，通过专用IP隧道与负载调度器相互通信

③、DR模式

Direct Routing，简称DR模式
采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络
负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

2、三种工作模式的区别

四、LVS的负载调度算法

轮询(Round Robin)

将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点(真实服务器) ,均等地对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载

加权轮询 (Weighted Round Robin)

根据调度器设置的权重值来分发请求，权重值高的节点优先获得任务，分配的请求数越多
保证性能强的服务器承担更多的访问流量

最少连接 (Least Connections )

根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点

加权最少连接(Weighted L east Connections )

在服务器节点的性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重
性能较高的节点将承担更大比例的活动连接负载

五、ipvsadm工具

六、案例：LVS-NAT部署

1、需求

LVS调度器作为Web 服务器池的网关，LVS具有两块网卡，分别连接内外网，使用轮询（rr）调度算法
ens33连接内网192.168.184.60，ens36连接外网12.0.0.1
web服务器1:192.168.184.20
web服务器2:192.168.184.40
NFS服务器192.168.184.70
windows客户端：12.0.0.12

2、部署NFS（192.168.184.70）

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum -y install nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
mkdir /opt/ljm
mkdir /opt/lucien
chmod 777 /opt/ljm
chmod 777 /opt/lucien
vim /etc/exports
/opt/ljm 192.168.184.0/24(rw,sync)
/opt/lucien 192.168.184.0/24(rw,sync)
exportfs -rv

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3、部署web服务器（192.168.184.20,192.168.184.40）

欢迎大家来到IT世界,在知识的湖畔探索吧!systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
yum -y install nfs-utils rpcbind
showmount -e 192.168.184.70
systemctl start rpcbind
mount.nfs 192.168.184.70:/opt/ljm /var/www/html
mount.nfs 192.168.184.70:/opt/lucien /var/www/html
vim /var/www/html/index.html
<html>
<body>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
<h1>成功不是将来才有的，是从你决定去做的那一刻起，持续积累来的！！</h1>
</body>
</html>
vim /var/www/html/index.html
<html>
<body>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
<h1>解决问题的唯一办法，就是让自己变得更强大！！</h1>
</body>
</html>
注释DNS，且把网关地址改为负载调度器地址

4、配置负载调度器

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
或
echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sysctl -p
iptables -t nat -F
iptables -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.184.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1
modprobe ip_vs					#加载 ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs				#查看 ip_vs版本信息
yum -y install ipvsadm
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
ipvsadm -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						#启用策略
ipvsadm -ln					#查看节点状态，Masq代表 NAT模式
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm						#保存策略

5、测试（在windows上访问http://12.0.0.1）

总结

三种工作模式的区别

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