LVS负载均衡重点概要及轮询实验
LVS负载均衡重点概要及轮询实验
LVS负载均衡重点概要
根据群集所针对的目标差异,可分为三种类型负载均衡群集高可用群集
高性能运算群集
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负载均衡群集(Load Balance Cluster) 以提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标,获得高并发、高负载(LB)的整体性能LB的负载分配依赖于主节点的分流算法
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高可用群集(High Availability Cluster) 以提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标,确保服务的连续性,达到高可用(HA)的容错效果HA的工作方式包括双工和主从两种模式
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高性能运算群集(High Performance Computer Cluster) 以提高应用系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能力为目标,获得相当于大型、超级计算机的高性能运算(HPC)能力 高性能运算群集的高性能依赖于"分布式运算"、“并行计算” ,通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起,实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力
负载均衡群集工作模式分析
1、负载均衡群集是目前企业用得最多的群集类型 2、群集的负载调度技术有三种工作模式地址转换
IP隧道
直接路由
NAT模式
地址转换(Network Address Translation) 简称NAT模式,类似于防火墙的私有网络结构,负载调度器作为所有服务器节点的网关,即作为客户机的访问入口,也是各节点回应客户机的访问出口服务器节点使用私有IP地址,与负载调度器位于同一个物理网络,安全性要优于其他两种方式
TUN模式
IP隧道(IP Tunnel) 简称TUN模式,采用开放式的网络结构,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,而不再经过负载调度器
服务器节点分散在互联网中的不同位置,具有独立的公网IP地址,通过专用IP隧道与负载调度器相互通信直接路由(Direct Routing)
直接路由(Direct Routing)
简称DR模式,采用半开放式的网络结构,与TUN模式的结构类似,但各节点并不是分散在各地,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
负载均衡群集架构
负载均衡的结构
第一层,负载调度器(Load Balancer或Director) 第二层,服务器池(Server Pool)
第三层,共享存储(Share Storage)
LVS的负载调度算法
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轮询(Round Robin) 将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点(真实服务器) ,均等地对待每一台服务器,而不管服务器实际的连接数和系统负载
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加权t询(Weighted Round Robin) 根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求,调度器可以自动查询各节点的负载情况,并动态调整其权重保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量
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最少连接(Least Connections) 根据真实服务器已建立的连接数进行分配,将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点
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加权最少连接(Weighted Least Connections) 在服务器节点的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
NFS共享存储服务
- Network File System,网络文件系统依赖于RPC (远端过程调用)
需安装nfs-utils, rpcbind软件包系统服务: nfs, rpcbind
共享配置文件: /etc/exports
- 使用NFS发布共享资源
安装nfs-utils, rpcbind软件包设置共享目录
启动NFS服务程序
查看本机发布的NFS共享目录
- 在客户机中访问NFS共享资源
安装rpcbind软件包,并启动rpcbind服务
手动挂载NFS共享目录 fstab自动挂载设置
LVS实验过程
实验环境 IP地址规划：
一台调度器: 配置双网卡192.168.100.21（VM1网卡） 20.0.0.20(NAT)
二台WEB服务器集群池: 192.168.100.22(VM1)
192.168.100.23（VM1）
这两台的WEB服务器的网关必须指向192.168.100.21这个地址一台NFS共享服务器: 192.168.100.24（VM1）
实验流程详解：调度器配置实验环境
LVS全称为Linux Virtual Server，工作在ISO模型中的第四层，由于其工作在第四层，因此与 iptables类似，必须工作在内核空间上。因此lvs与iptables一样，是直接工作在内核中的，叫ipvs，主流的linux发行版默认都已经集成了ipvs，因此用户只需安装一个管理工具ipvsadm即可。
安装ipvsadm ：yum -y install ipvsadm
创建虚拟服务器(注意: NAT模式要两块网卡,调度器的地址是外网口地址)
群集的VIP地址为192.168.32.21,针对TCP 80端口提供负载分流服务,使用的轮询调度算法。
对于负载均衡调度器来说,VIP必须是本机实际已启用的
添加服务器节点
保存LVS策略，重定向到一个文件下
开启调度器路由转发功能
开启路由转发功能 : sysctl -p
存储服务器配置
此处略过了网卡的配置，IP地址为192.168.100.24
[[email protected] ~]# systemctl restart nfs
[[email protected] ~]# systemctl restart rpcbind
[[email protected] ~]# systemctl enable nfs rpcbind
配置两台web服务器一定要注意这里的网关，是调度器的IP地址
必须要装nfs-untils否则mount不识别nfs格式,系统最小化安装的要装：yum -y install nfs-utils
这里只做了一个web服务器，另一个都是差不多的操作
已经验证另外一台成功
进行最后实验：可以看到20.0.0.20能够访问到192.168.100.22和192.168.100.23这两个网页内的内容