LVS負載均衡羣集

羣集的含義:

cluster,羣集，集羣

由多臺主機構成，但對外只表現爲一個總體

羣集的類型

1. 負載均衡羣集（Load  Balance  Cluster）：以提升應用系統的響應能力，儘量處理更多的訪問請求，減小延遲爲目標，得到高併發、高負載（LB）的總體性能。
   

2. 高可用羣集（High  Availability  Cluster）:以提升應用系統的可靠性、儘量地減小中斷時間爲目標，確保服務的連續性、達到高可用（HA）的容錯效果。

3. 高性能運算羣集（High  Performance  Computer  Cluster）：以提升應用系統的CPU運算速度、擴展硬件資源和分析能力爲目標，得到至關於大型、超級計算機的高性能運算（HPC）能力。

負載均衡的分層結構

負載均衡的工做模式

1）地址轉換，簡稱nat模式，負載均衡調度器做爲網關，服務器和負載調度器在同一個私有網絡，安全性較好。

2）Ip隧道，簡稱tun模式，負載調度器僅做爲客戶機的訪問入口，各節點經過各自的internet鏈接直接回應客戶機，不在通過負載調度器，服務器的節點分散在互聯網的不一樣位置，具備獨立的共有ip地址，經過專用的ip隧道與負載調度器相互通訊。

3）直接路由，簡稱DR模式，與TUN模式相似，但各節點不是分散在各地，而是與調度器位於同一個物理網絡，負載調度器與各節點服務器經過本地網絡鏈接，不須要創建專用的ip隧道。

以上三種工做模式中，NAT方式只須要一個公網IP地址，從而成爲最易用的一種負載均衡模式，安全性也比較好，許多硬件負載均衡設備就是採用這種方式；相比較而言，DR模式和TUN模式的負載能力強大，適用範圍更廣，但節點的安全性要稍差一些。

LVS虛擬服務器（Linux  Virtual  Server）

針對Linux內核開發的一個負載均衡項目，由我國的章文嵩博士在1988年5月建立，官方站點位於htttp://www.linuxvirtualserver.org/。

LVS如今已成爲Linux內核的一部分，默認編譯爲ip_vs模塊，必要時可以自動調用。

LVS的負載調度算法

1）輪詢：將受到的訪問請求按順序輪流分配給羣集中的各節點，無論服務器的鏈接數和系統負載。

2）加權輪詢：也是輪流分配，可是能夠調整權重，讓處理性能強的服務器承擔更多的訪問流量。

3）最少鏈接：根據鏈接數分配，分配給鏈接數少的節點。

4）加權最少鏈接：權重高的節點將承擔更大比例的負載。

使用ipvsadm管理工具

ipvsadm是在負載調度器上使用的LVS羣集管理工具，經過調用ip_vs模塊來添加、刪除服務器節點，以及查看羣集的運行狀態。須要手動安裝

ipvsadm命令選項參數

選項	含義	舉例
-A	添加虛擬服務器	ipvsadm  -A  -t  172.16.16.172:80  -s  rr
-t	指定VIP（虛擬IP）地址及TCP端口
-s	指定負載調度算法，輪詢（rr）、加權輪詢（wrr）、最少鏈接（lc）、加權最少鏈接（wlc）
-p	保持鏈接時間（秒）
-a	添加真實服務器	ipvsadm  -a  -t  172.16.16.172:80  -r  192.168.1.10:80  -m  -w  1
-r	指定RIP（真實IP）地址及TCP端口
-m	使用NAT羣集模式
-g	使用DR模式
-i	使用TUN模式
-w	設置權重（權重爲0時表示暫停節點）
-l	能夠列表查看LVS虛擬服務器	ipvsadm  -ln
-n	以數字形式顯示地址、端口等信息，
-d	刪除服務器池中某一個節點，執行刪除操做必須指定目標對象，包括節點地址、虛擬IP地址。	ipvsadm  -d  -r  192.168.1.10:80  -t  172.16.16.172:80
-D	刪除整個虛擬機服務器，只需指定虛擬IP地址便可	ipvsadm  -D  -t  172.16.16.172:80
ipvsadm-save	保存LVS策略	ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
ipvsadm-restore	恢復LVS策略	ipvsadm-save < /etc/sysconfig/ipvsadm

NFS共享存儲服務

NFS是一種基於TCP/IP傳輸的網絡文件系統協議，最初有SUN公司開發。

1. 使用NFS發佈共享資源
   

NFS服務的實現依賴於RPC（Remote  Process  Call,遠程過程調用）機制，以完成遠程到本地的映射過程。

（1）安裝支持軟件

（2）設置共享目錄

NFS的配置文件爲/etc/exports，文件內容默認爲空。

當須要將同一個目錄共享給不一樣的客戶機，且分配不一樣的權限是，只需以空格分隔便可。

（3）啓動NFS服務程序

（4）查看NFS服務程序

（5）設置iptables，容許客戶機訪問

2.在客戶機中訪問NFS共享資源

訪問時使用mount命令來進行掛載，對應的文件系統類型爲nfs。既能夠手動掛載，也能夠加入fstab配置文件來實現開機自動掛載。

（1）安裝rpcbind、nfs-utils軟件包

（2）查看共享目錄

（3）手動掛載NFS共享目錄

完成掛載之後，訪問客戶機的/var/www/html文件夾，實際上就至關於訪問NFS服務器中的/opt/wwwroot文件夾，其中的網絡映射過程對於用戶程序來講是透明的。

（4）fstab自動掛載設置

構建LVS負載均衡羣集

1、構建地址轉換模式（LVS-NAT）

實驗環境

1. 配置負載調度器

（1）安裝ipvsdm工具

（2）配置SNAT轉發規則

（3）配置負載轉發策略

2.搭建NFS服務器（方法同上）

3.配置節點服務器

全部的節點服務器均使用相同的配置，包括httpd服務端口、網站文檔內容。實際上各節點的網站文檔可存放在共享存儲設備中，從而免去同步的過程。但在案例調試階段能夠爲各節點採用不一樣的網頁，以便測試負載均衡效果。

設置iptables規則

4.測試LVS羣集

安排多臺測試，從Internet中直接訪問 http：//172.16.16.172/ ，將可以看到由真實服務器提供的網頁內容，若是各節點網頁不一樣，則不一樣客戶機看到的網頁可能也不同（能夠多刷新幾回）

在LVS負載均衡調度器中，經過查看節點狀態能夠觀察當前的負載分配狀況，對於輪詢算法來講，每一個節點所得到的鏈接負載應大體至關。

2、構建直接路由模式（LVS-DR）

實驗環境

1. 配置負載調度器

（1）配置虛擬IP地址（VIP）

採用虛接口的方式（eth0:0），爲網卡eth0綁定VIP地址，以便響應羣集訪問。

（2）調整/proc響應參數

對於DR羣集模式來講，因爲LVS負載調度器和各節點須要共用VIP地址，應該關閉Linux內核的重定向參數響應

vim  /etc/sysctl.conf

執行 sysctl  -p  ,當即生效

（3）配置負載分配策略

2.配置NFS服務器（方法同上）

3.配置節點服務器

（1）配置虛擬IP地址（VIP）

添加VIP本地訪問路由

永久

臨時

（2）調整/proc響應參數

vim   /etc/sysctl.conf

執行 sysctl  -p ，當即生效

（3）搭建測試網站（方法同上），並啓用httpd服務程序

4.測試LVS羣集