lvs负载均衡群集

Posted 2020-11-09

今天要给大家介绍的是lvs群集，是为了实现负载均衡，提高服务器的工作效率，当其中有服务器发生故障的时候也不会影响客户的访问。今天我们来学习常用的一种群集技术lvs。

一、群集技术概述

1、群集的类型

1）负载均衡群集：主要的功能将来自客户机的访问请求分流给多台服务器，从而缓单台服务器的负载压力

2）高可用群集：高可用群集和hsrp原理基本一样，服务器有主从之分，实现故障切换，当一台服务器发生故障的时候，另一台服务器马上提供工作。

2、负载均衡的分层结构

第一层:负载调度器，是群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的虚拟ip地址，通常会配置主从两台调度器实现热备份，确保高可用性。

第二层：服务器池，也就是提供各种服务的服务器，例如web服务器，ftp服务器，数据库服务器等，处理调度器发来的请求。

第三层：共享存储，主要存储服务器池中应用程序的数据，一般会采用nas或者san设备，我们今天就使用NFS搭建一台nas服务器，工作中也可以购买硬件nas和san。

 

3、负载均衡的工作模式

1）地址转换: 简称nat模式，负载均衡调度器作为网关，服务器和负载调度器在同一个私有网络，安全性较好。

2）Ip隧道: 简称tun模式，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

不在经过负载调度器，服务器的节点分散在互联网的不同位置，具有独立的共有ip地址，通过专用的ip隧道与负载调度器相互通信。

3）直接路由: 简称DR模式，与TUN模式类似，但各节点不是分散在各地，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。

以上三种模式中，nat方式只需要一个公网地址，从而成为最容易的一种负载均衡模式，安全性也比较好，许多硬件负载均衡设备就是采用这种方式.

性比较而言，DR模式和TUN模式的负载能力更强大，使用范围更广，但节点的安全性要稍差一些。

二、LVS虚拟服务器

Lvs是linux内核的一部分，由我国的章文嵩博士在1998年创建，也是极少数由中国人开发的优秀软件之一

我们可以直接手动加载ip_vs模块，并查看当前系统中ip_vs模块的版本信息，命令如下：

1、lvs的负载调度算法

1）轮询：将受到的访问请求按顺序轮流分配给群集中的各节点，不管服务器的连接数和系统负载。

2）加权轮询：也是轮流分配，但是可以调整权重，让处理性能强的服务器承担更多的访问流量。

3）最少连接：根据连接数分配，分配给连接数少的节点。

4）加权最少连接：权重高的节点将承担更大比例的负载

 

2、使用ipvsadm管理工具

Ipvsadm是在负载调度器上使用的lvs群集管理工具，通过调用ip_vs模块来添加、删除服务器节点。需要手动安装。

下载软件，挂载光盘，编辑yum的配置文件，使用yum的方式安装

三：搭建LVS群集（NAT模式）

搭建lvs群集，lvs负载调度器有两块网卡，是所有内部web服务器的网关服务器，需要为负载调度器配置SNAT

以便内部的服务器可以访问internet，所有的节点服务器、共享存储位于私有网络

网关指向负载调度器的192.168.7.254

1、搭建NFS服务器

安装nfs-utils（用来发布共享和访问）和rpcbind（用于RPC支持）

NFS服务的实现依赖于RPC（远端过程调用）（RPC既是服务也是协议）机制。

这里是设置自启动

1）设置共享目录

在NFS存储上创建一个共享目录

将文件夹/opt/wwwroot共享给内部的web服务器节点使用，命令如下：

打开/etc/exports文件，在里面设置共享

rw：读写

sync：允许同步写入

no_root_squash：客户机以root身份访问时赋予本地root权限。

 

1）启动NFS服务程序

1）查看本机发布的NFS共享目录

1）在web节点A上访问NFS共享资源

若要正常访问NFS共享资源，客户机中也需要安装rpcbind软件包，并启动服务器，如果想使用showmount查询共享

也需要安装nfs-utils软件包，总之和服务器一样都装上吧。

然后在NFS上面关闭防火墙 

（这里为了方便，已把所有的防火墙关闭了）

（但，在实际工作中，要开启防火墙例外）

在web节点A上连接

可以看到/opt/wwwroot就说明连接成功了。

 

6）在两台节点服务器上安装nginx，并开启nginx服务

（前面已将讲过怎么安装Nginx了，所以这里就不在详细的说明了）

7）在web节点A上挂载共享目录到本地的nginx网站主目录

8）在NFS服务器的/opt/wwwroot里面制作网页index.html，然后到web节点A的/usr/local/nginx/html中查看

如果有index.html就说明挂载成功。

9）设置自动挂载

Vi  /etc/fstab

然后重启电脑，查看是否自动挂载

 

注意：在web节点B上做和web节点A相同的操作,这里就不截图说明了。

 

2、配置负载调度器

1）在调度器上安装ipvsadm软件包

1）配置SNAT转发规则

在执行以下

lvs调度器，需使用iptables位出站响应配置snat转发规则，以便节点服务器能够访问Internet

所有的节点服务器、共享存储都位于私网内，其默认网关设为lvs的内网地址即可。

1）配置负载分配策略，主要目的是把web节点添加到调度器里面

3、测试LVS群集

查看负载调度器

注意：这里为了方便测试效果，web节点B的就不挂载NFS了，保持默认的nginx主页,然后在客户端上测试，访问两次，网页都不一样，实现了负载均衡群集

注意测试的时候把两台web节点的网关指向调度器，防火墙开启80端口，然后把调度器的防火墙开启FORWARD和INPUT允许80端口。

在客户端上访问

出现这个界面之后，则表示负载完成。