LVS搭建负载均衡集群

Posted 2020-09-12

1、集群的概念：

服务器集群就是将很多服务器集中起来一起进行同一种服务，在客户端看来就像是只有一个服务器

2、集群的分类：

高可用集群(HA)

主要用于高可用解决方案的实现，节点间以主备形式，实现容灾；在大型故障的情况下实现快速恢复，快速提供服务

工作方式：

主从方式：主机工作，备机监控

互为主从：两服务器同时在线，一台服务器故障可切换到另一台上。有效的利用服务器资源，但当服务器故障时候，将可能导致服务器负载过大

多台服务器主从：大部分服务器在线使用，小部分监控；若有部分服务器故障，可切换到指定的小部分服务器上

负载均衡集群(LB)

不同节点之间相互独立，通过一定算法将客户端的访问请求分配到群集的各个节点上，充分利用每个节点的资源，

负载均衡架构：

第一层：负载调度器,Internet访问集群的唯一入口,负载将来自Internet的请求通过不同的算法分发给不同的节点服务器

第二次：节点服务器层,用于处理用户请求并返回结果,通常由多台服务器组成

第三层：存储,用户储存用户信息,web页面等内容

高性能运算群集(HP)

以提高cpu运算速度，扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于超级计算机的运算性能

LVS(Linux Virtual Server)：基于linux内核的负载均衡集群

LVS算法：

rr: 轮询算法

     wrr: 加权轮询

       sh: 源地址散列,主要实现会话绑定

      dh: 目标地址散列。把同一个IP地址的请求，发送给同一个服务器

       lc：最少连接,把新的连接请求分配到当前连接数最小的服务器

    wlc：加权最少连接,主要用于服务器性能不均时

      nq: 永不排队,不经过缓存直接发送给后端服务器

LVS集群的实现：

NAT：地址转换（类似于DNAT）

1、集群点跟调度必须工作在同一个物理网络中

2、使用私有地址在各集群节点间之间通信

3、调度位于客户端和节点之间，负责处理进出的所有请求

5、节点可以使用任何类型的操作系统

6、较大规模应用场景中，调度容易成为瓶颈

7、支持端口映射

 

DR：直接路由（及用于作为源地址）

1、各集群节点跟调度必须在同一个物理网络中

2、各个节点服务器必须能与Internet通信

3、调度仅负责处理入站请求，响应报文则由节点直接发往客户端

4、不支持端口映射

TUN：隧道

1、集群节点可以跨越Internet

2、需要具有独立的公网IP

3、调度仅负责处理入站请求，响应报文则由节点直接发往客户端

4、不支持端口映射

LVS相关术语：

DS：目标服务器，即调度服务器

RS：真实服务器，即节点服务器

VIP：集群IP,外网访问集群的唯一地址

DIP：和节点服务器通信的IP地址

RIP：节点服务器IP

CIP：客户端IP

ipvsadm命令：

LVS目前一样成为内核中的一部分,默认编译为ip_vs模块

modprobe ip_vs #启用LVS功能

yum -y install ipvsadm #安装LVS管理工具

ipvsadm #LVS管理命令

选项：

-v #查看ipvsadm版本

-A #添加集群调度

-t：tcp协议的集群

                                -u：udp协议的集群

-a：添加节点

-s：指定算法

-r：指定节点地址

-m：使用NAT方式

-g：使用DR方式

-i：使用TUN方式

-w：指定权重

-E             #修改

-D             #删除

-C             #删除所有集群

-L             #查看LVS规则

-n:数字格式显示主机地址和端口号

-c：显示当前ipvs连接状况

--stats:统计信息

--rate:速率

--timeout：显示tcp、tcpfin和udp会话的超时时间值

--sort：跟协议、地址、端口进行排序，默认为升序

LVS实现简单负载均衡：

环境：DS: eth1(DIP):192.168.0.40 , eth2(VIP):192.168.1.1

 RIP:192.168.0.60  192.168.0.70  GATEWAY:192.168.0.40

DS配置：

modprobe ip_vs #加载内核模块

yum -y install ipvsbdm #安装LVS管理工具

ipvsadm -A -t 192.168.1.1:80 -s rr #配置DS,指定VIP,设置算法

ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.0.60:80 -m #添加节点服务器

ipvsadm -a -t 192.168.1.1:80 -r 192.168.0.70:80 -m

ipvsadm -Ln #查看LVS规则

service ipvsadm save #LVS规则持久化,保存文件/etc/sysconfig/ipvsadm

service iptables start #启动iptables

iptables -F #清空filter规则

iptables -F -t nat

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.0.0/24 -o eth2 -j SNAT --to-source 192.168.1.1

#将192.168.0.0网段的地址在出站时转换为eth2上的192.168.1.1

service ipvsadm save #iptables规则持久化

192.168.0.60配置：

yum -y install httpd #安装web服务器

echo ‘192.168.0.60‘ > /var/www/html/index.html  #创建网页

192.168.0.70配置：

yum -y install httpd #安装web服务器

echo ‘192.168.0.70‘ > /var/www/html/index.html #创建网页

验证：

客户端访问http://192.168.1.1,刷新

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