LVS负载均衡群集

标题提到了负载均衡和群集两个概念，首先得分别了解清楚负载均衡和群集的概念，接下来做一些简单的阐述

群集的类型：

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、高负载的整体性能

高可用群集（High Availability Cluster）：以提高应用系统的可靠性，达到高可用的容错效果

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能力

负载均衡的分层：

第一层，负载调度器：这是访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的VIP（Virtual IP）地址

第二层，服务器池：群集所提供的所有应用服务都是由服务池承担，每个节点具有独立的RIP（Real IP），只处理调度器分发过来的客户机请求

第三层，共享存储：为服务器池中的所有节点提供稳定，确保整个群集的统一性

然后来看图说话：



负载均衡的分层大家了解之后很有必要牢记负载均衡的工作模式：

地址转换（Network Address Translation）：NAT模式，说白了跟防火墙的NAT原理是一样的，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，因为他们把真实的服务器隐藏在后面

IP隧道（IP Tunnel）：TUN模式，适用于物理服务器分别在各地，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）：DR模式，采用半开放式的网络结构，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，访问速度快

接下来用示意图来方便理解：



接下来进入正题，了解LVS虚拟服务器：

Linux Virtual Server实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用，为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种高效的解决方法

LVS的负载调度算法：

轮询（Round Robin）：将收到的请求均匀的分配给群集中的各个节点，而不管服务器实际的连接数和系统负载

加权轮询（Weighted Round Robin）：比较人性化，调度器可以自动查询各个节点的负载情况，根据真实的处理能力分配收到的请求

最少连接（Least Connections）：将收到的请求分配给连接数最少的节点，如果所有的服务器节点性能相近，采用这种方式比较好

加权最少连接（Weighted Least Connections）：以上两种的综合体，适用于所有服务器节点的性能差异较大的情况下

以上概念性的东西已经了解的差不多了，接下来用两个实例来部署一下：



这种是地址转换模式

整体思路：

肯定是先把拓扑环境都部署好，通过NFS做好服务器的共享存储。然后安装LVS群集管理工具，做群集的管理工作的配置。注：本文档不做拓扑环境的部署

1.NFS的共享存储

NFS服务的实现依赖于RPC（Remote Process Call，远端过程调用）机制，以完成远程到本地的映射过程。

a.安装依赖包和主程序软件包

yum -y install nfs-utils rpcbind
chkconfig nfs on
chkconfig rpcbind on

b.设置共享目录

mkdir -p /opt/wwwroot

vim /etc/exports
/opt/wwwroot        192.168.1.0/24（rw，sync，no_root_squash）

rw：为读写权限

sync：表示同步写入

no_root_squash：表示当客户机以root身份访问时候，赋予本地root权限（默认是root_squash，将作为nfsnobody用户降权对待）

c.启动NFS服务即可

2.安装LVS群集管理工具

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，以及查看群集的运行状态

modprobe ip_vs
yum -y install ipvsadm

a. 配置负载调度器

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1                 //开启转发
sysctl -p                               //让新添配置生效
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.1.0/24 -o etho -j SNAT --to-source 172.16.1.128

b.配置负载分配策略

service ipvsadm stop                                //清楚原有策略
ipvsadm -A -t 172.16.1.128：80 -s rr
ipvsadm -a -t 172.16.1.128：80 -r 192.168.1.1：80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.1.128：80 -r 192.168.1.2：80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.1.128：80 -r 192.168.1.3：80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 172.16.1.128：80 -r 192.168.1.4：80 -m -w 1
service ipvsadm save                               //保存策略

ipvsadm -A -t 172.16.1.128：80 -s rr

-A 表示添加虚拟服务器

-t 用来指定VIP地址及端口号

-s 用来指定负载调度算法 ===> 轮询（rr）、加权轮询（wrr）、最少连接（lc）、加权最少连接（wlc）

ipvsadm -a -t 172.16.1.128：80 -r 192.168.1.1：80 -m -w 1

-a 表示添加真实服务器

-t 用来指定VIP地址及端口号

-r 用来指定RIP地址及端口号

-m 表示使用NAT群集模式

（-g 表示DR模式）

（-i 表示TUN模式）

-w 用来设置权重（权重为0时候表示暂停节点）

c. 配置节点服务器

安装好需要的web服务，最主要的就是挂载共享存储

mount 192.168.1.100：/opt/wwwroot /var/www/html

测试

从internet中直接访问http：//172.16.1.128/即可

查看群集节点状态命令：

ipvsadm -ln