lvs负载均衡集群

购买昂贵的大型机

整合多台廉价的普通服务来构建大型集群环境，以一个地址对外提供环境

概述：根据不同的需求提供不同的服务

类型

最少2+节点服务器，对外表现一个整体，即一个访问入口

• 负载均衡集群：以提高服务器的整体性能，高并发，高负载。较依赖于主节点（条调度器/负载均衡器）的分流算法，将客户的请求分流到各个服务器节点

• 高可用集群：提高服务的可靠性，减少中断时间，连续性，高可用 。工作模式主要使用主从服务器，当主坏掉时，从以最少的时间变成主。

• sla服务水平协定一般为99.9

• 高性能运算集群：提高应用系统的CPU运算速度，扩展硬件资源和分析能力。

负载均衡集群的分层介绍

lvs只能进行ip调动，与四层基本调动

• 负载调度器：主调度器和备用调度器：是整个系统的唯一入口，对外使用公有的VIP地址
• 服务器池：多个服务器组成
• 共享存储：nas存储设备

LVS虚拟服务器

• LVS是针对linux开发的一个负载均衡项目，默认编译为ip_vs模块

  yum -y install ipvsadm  #下载管理工具ipvsadm
  [root@localhost ~]# modprobe ip_vs  #加载ip_vs模块
  [root@localhost ~]# lsmod | grep ^ip_vs  #查看ip_vs模块
  ip_vs                 145497  0 
  [root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs  #查看ip_vs版本信息
  IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
  Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn   InActConn
  
  

LVS负载均衡的工作模式

关于集群可以根据ip，端口，等进行分发，其中基于ip的负载调度是效率最高的。常见的有地址装换（nat），ip隧道（tunnel），直接路由（DR），FULLNAT四种工作模式

• nat模式：地址转换模式，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即数据的进出都经过负载调度器，调度器压力大，安全性高

• TUN模式：IP隧道，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各个的Internet连接直接回应客户机，数据的进入经过负载调度器，数据的输出由后端真实服务器返回，所有节点都需要接入互联网，配有公网ip ，负载调度器和后端服务器通过ip隧道进行连接，调度器压力小，安全性低，需要大量的支出。

• DR模式：直接路由，采用半开放式网络结构，数据的进入经过负载调度器，数据的输出由后端真实服务器返回，负载调度器和真实服务器处于同一物理网络，调度器压力小，安全性低

以上三个模式，nat方式只需要一个公网ip地址，从而成为最易用的一种负载均衡模式，安全性比较高。

LVS的负载均衡调度算法

• 轮叫调度（rr）：调度器通过“轮叫”给服务器，平均对待每一台服务器，但是不一定有用

• 加权轮叫（wrr）：调度器通过“加权轮叫”给服务器，相当于weight，可以自动问询真实服务器的负载情况， 并动态的调整权值。

• 最少链接（lc）：调度器通过“最少链接”将链接最少的服务器调度。

• 加权最少链接（wlc）：根据系统负载能力来进行权重的对比

• 基于局部性的最少链接（lblc）：针对目标IP地址的负载均衡，找出最近对应的ip，若是服务器没有超载，则使用该服务器。

• 带复制的局域局部最少链接（lblcr）： 将lblc的一个对象，变为一组对象。

• 目标地址散列（dh）：根据请求的目标ip地址，作为散列项从静态分配的散列表找出对应服务器。

• 原地址散列（sh）：根据请求的源ip地址，作为散列项从静态分贝的散列表找出对应服务器。

使用ipvsadm管理工具

• 概念：作为ip_vs模块来进行添加，删除服务节点，以及集群的运行

  [root@localhost ~]# rpm -q ipvsadm
  ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64
  [root@localhost ~]# ipvsadm -v
  ipvsadm v1.27 2008/5/15 (compiled with popt and IPVS v1.2.1)
  

• 创建虚拟服务器

  地址：192.168.200.10:80
  算法：rr，wrr，lc，wlc
  ipvsadm -A -t 192.168.200.10:80 -s rr
  -A：创建虚拟服务器
  -t：指定VIP地址端口
  -s：确认算法
  

• 添加服务器节点

  添加四个节点：ip地址依次为192.168.200.11,12,13,14
  ipvsadm -a -t 192.168.200.10:80 -r 192.168.200.11:80 -m -w 1
  ipvsadm -a -t 192.168.200.10:80 -r 192.168.200.11:80 -m -w 1
  ipvsadm -a -t 192.168.200.10:80 -r 192.168.200.11:80 -m -w 1
  ipvsadm -a -t 192.168.200.10:80 -r 192.168.200.11:80 -m -w 1
  -a：添加服务器
  -t：指定VIP地址端口
  -r：制定真实服务器（RIP）地址端口
  -m：表示使用NAT集群（-g：DR模式，-i：TUN模式）
  -w：设置权重，为0时表示暂停
  

• 查看集群节点状态