LVS负载均衡群集基础

Posted 2020-09-13

LVS负载均衡群集（一）

1.      群集（或集群）的称呼来自于英文单词“Cluster”,用在服务器的领域表示大量的服务器集合，以便与区分单个服务器。

2.      群集的类型：

（1）      负载均衡群集（load balance cluster）：提高系统的响应能力，尽可能的处理更多的访问请求等，获得高并发，高负载的整体性能。例如应用于：“DNS轮询”、“反向代理”等。

（2）      高可用群集（high availability cluster）：提高系统的可靠性，尽可能减少中断时间，确保连续性，达到高可用（HA）的容错能力.例如应用于：“双机热备”、“多机热备”等。

（3）      高性能运算群集（high performance computer cluster）：提高系统的cpu运算速度，扩展硬件和分析能力为目标，获得高性能运算（HPC）能力，例如：“云计算”等。

{不同类型的群集在必要时可以合并}

3.      典型的负载均衡封层结构：

 

（1）第一层,负载调度器:这是访问整个体系的唯一入口，对外使用公有的VIP（虚拟ip），通常会配置主、备两台调度器实现热备。

（2）第二层，服务器池：群集提供的应用服务（如：http、ftp等）由服务器池承担，每个节点都有真实ip，只处理调度器分发的客户机请求。当某个节点失效时，负载调度器的容错机制就吹将其隔离，知道错误排除。

（3）第三层，共享存储：为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的存储服务，确保整个集群的统一性。【共享服务可以使用NSA设备，或NFS服务器】

4.负载均衡的工作模式：

  （1）地址转换（NAT模式）：负载调度器作为所有节点的网关，即为进出口，使用的私有ip地址唯一物理机的同一网络，安全性高于其他两种方式。

           

  （2）ip隧道（TUN模式）：负载调度器仅作为访问入口，开放的网络结构，服务器池分散在互联网的任意位置，具有独立的ip地址，通过专业的ip隧道与负载调度器通信。

               

（3）直接路由（DR模式）：采用半开放是的网络结构，各节点同属于一个物理网络，负载调度器与各节点本地连接。

          

5.针对以上三种工作模式：NAT只需一个公网ip，易用，安全性较好；TUN和DR负载能力更加强大、使用范围广。

6.LVS虚拟服务器实际相当于基于ip的虚拟化应用，为基于ip和内容请求分发的负载均衡提供了一种高效的解决方法。

7.LVS的负载调度算法：

①轮询（Round Robin）：将收到的请求按照顺序轮流分配，均等的对待每一台服务器，不管实际的连接数和系统负载 。

②加权轮询（Weighted Round Robin）：根据轮流分配的情况，调度器可以自动查询，并动态调整其权重。

③最少连接（Least Connections）：根据连接数进行分配 ，将收到的请求优先分配给链接数最少的节点。如果所有的服务器节点性能相近，采用这种方法更好一点。

④加权最少连接（Weighted Least Connections）：在服务器节点性能差异较大的情况下，可以为真实服务器自动调整权重，权重较高的节点将承担更大比例的活动连接负载。

8.NFS是一种基于tcp/ip的协议，最初由sun公司开发，通过nfs协议客户机可以像访问本地目录一样访问远程的服务器中的公共资源。

 NFS实现依赖于RPC(远端过程调用)机制，以完成远端到本地的映射。