柚子快報邀請碼778899分享：lvs集群

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lvs集群：

linux virtual server

章文嵩發(fā)起的開源項目，阿里。Linux的內(nèi)核層面實現(xiàn)負載均衡的軟件。

主要作用：將多個后端服務器組成一個高可用，高性能的服務器集群，通過負載均衡的算法將客戶端的請求，分發(fā)到后端服務器上。

來實現(xiàn)高可用和負載均衡。

阿里的SLB

server loab balance lvs+keepalive 實現(xiàn)的。

集群和分布式：

系統(tǒng)的拓展方式：

垂直擴展：向上擴展，增強，性能更強的計算機。計算機本身設(shè)備的限制，硬件本身的性能瓶頸。

水平擴展：向外擴展，增加設(shè)備。并行的運行多個服務，依靠網(wǎng)絡解決內(nèi)部通信的問題，cluster 集群。

集群：為了解決某個特定的問題將多臺計算機組合起來形成的單個系統(tǒng)。

集群的類型，三種類型：

LB：load balance 負載均衡集群，多個主機組成，每個主機只承擔一部分的訪問請求。

HA：high availiablity 高可用，在設(shè)計系統(tǒng)時，采取一定的措施，確保系統(tǒng)當中某一組件或者部分出現(xiàn)故障，整個系統(tǒng)依然能夠正常的運行。為了維護系統(tǒng)的可用性，可靠性，容錯性。

HPC：high-performance computing 高性能 對響應時間，處理能力要求更高。

系統(tǒng)可靠性指標：

MTBF：Mean Time Between Failure 平均無故障時間

MTTR：Mean Time Resotration Reoair 平均故障恢復時間

A=MTBF/(MTBF+MTTR) 范圍在0~1之間，A指標就是系統(tǒng)可用性的度量，0表示系統(tǒng)越不可用，1表示系統(tǒng)越可用。

A指標要無線接近于1。

99.99%

都是以小時為單位：

365天=8760小時

停機時間：

計劃內(nèi)時間，計劃內(nèi)的時間可以不計。但是現(xiàn)在也算在內(nèi)

計劃外時間，故障時間，從故障方式到故障解決的總時間，尤其是運維，計劃外時間是我們必須關(guān)注的一個指標。（當天事必須當天解決，沒有解決之前，人是不可以離開的，解決完之后必須生成報告，備案。）

運維精神：7*24小時待命（出了問題，及時響應，及時處理，及時總結(jié)。）

lvs適用場景：

小集群不需要使用lvs，大集群使用lvs。

lvs集群中的術(shù)語：

VS Vittual Server lvs服務的邏輯名稱，也就是我們外部訪問lvs集群時使用的IP地址和端口

DS Driector Server lvs集群中的主服務器，也就是調(diào)度器(nginx的代理服務器），是集群的核心

調(diào)度器就是用來接收客戶端的請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端的服務器。

RS Real Server lvs集群中的真實fwq，后端服務器，用來接收DS轉(zhuǎn)發(fā)來的請求，并且響應結(jié)果。

CIP Client IP 客戶端的地址，發(fā)起請求的客戶端地址。

VIP Virtual IP lvs集群使用的ip地址，對外提供集群訪問的虛擬ip地址。

DIP Director IP 調(diào)度器在集群當中的地址，用于和RS進行通信

RIP Real IP 后端服務器在集群當中的IP地址。

lvs的工作方式：

NAT模式 由調(diào)度器響應給客戶端

DR模式（直接路由模式） 真實服務器直接響應給客戶端

TUN 隧道模式

常用的模式：NAT和DR模式

NAT模式：

nat模式是常用的lvs的模式之一。在nat模式下，lvs會將來自客戶端的請求報文中的目標IP地址和端口，修改為lvs內(nèi)部的IP地址和端口。然后把請求轉(zhuǎn)發(fā)到后端服務器。

響應結(jié)果返回客戶端的過程中，響應報文經(jīng)過lvs的處理，把目標ip和端口修改成客戶端的IP地址和端口。

好處在于，對于客戶端來說，請求的目標地址始終不變，客戶端的配置不需要做特殊修改，只是調(diào)度器再對IP地址和端口進行轉(zhuǎn)換，后端的服務器也不需要更改任何配置。

缺點在于，性能損失，請求和響應都需要調(diào)度器做地址轉(zhuǎn)換，影響性能，nat模式只能有一個調(diào)度器，調(diào)度器故障，整個集群就不能正常工作。

地址轉(zhuǎn)換：

內(nèi)網(wǎng)--------外網(wǎng) 轉(zhuǎn)換的源IP地址

外網(wǎng)--------內(nèi)網(wǎng) 轉(zhuǎn)換的目的地址

1、客戶端發(fā)起請求，訪問vip地址達到調(diào)度器

2、調(diào)度器接收到請求之后，根據(jù)負載均衡算法選一個后端服務器

3、請求的地址，轉(zhuǎn)成可以直接和內(nèi)部RS通信的IP地址

4、后端服務器處理請求

5、目的地址轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成vip地址

6、調(diào)度器的vip響應給客戶端。

lvs的工具

ipvsadm工具，用來配置和管理lvs集群的工具

-A 添加虛擬服務器 vip

-D 刪除虛擬服務器地址

-s 指定負載均衡的調(diào)度算法

算法：

rr 默認輪詢

加權(quán)輪詢 wrr

最小連接 lc

加權(quán)最小連接 wlc

-a 添加真實服務器

-t 指定vip的地址和端口

-r 指定rip（真實）的地址和端口

-m 使用nat模式

-g 使用DR模式

-i 使用隧道模式

-w 設(shè)置權(quán)重

-p 設(shè)置連接保持時間 -p 60

-l 列表查看

-n 數(shù)字化展示

nat集群實驗：

操作：

1、在test7中安裝ipvsadm配置文件

[root@test7 ~]# yum -y install ipvsadm

2、配置網(wǎng)卡

[root@test7 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/

[root@test7 network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36

ens33

[root@test7 network-scripts]# vim ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet

DEVICE=ens33

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.60.70

NETMASK=255.255.255.0

#GATEWAY=192.168.60.2

#DNS1=218.2.135.1

#DNS2=221.131.143.69

ens36

[root@test7 network-scripts]# vim ifcfg-ens36

TYPE=Ethernet

DEVICE=ens36

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

IPADDR=12.0.0.1

NETMASK=255.255.255.0

#GATEWAY=192.168.60.2

#DNS1=218.2.135.1

#DNS2=221.131.143.69

3、配置nginx1和nginx2的網(wǎng)卡

nginx1：

[root@test3 network-scripts]# vim ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet

DEVICE=ens33

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.60.30

NETMASK=255.255.255.0

GATEWAY=192.168.60.70

DNS1=218.2.135.1

DNS2=221.131.143.69

nginx2

[root@test4 network-scripts]# vim ifcfg-ens33

TYPE=Ethernet

DEVICE=ens33

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

IPADDR=192.168.60.40

NETMASK=255.255.255.0

GATEWAY=192.168.60.70

DNS1=218.2.135.1

DNS2=221.131.143.69

4、更改nginx1和nginx2的靜態(tài)網(wǎng)頁頁面

nginx1

[root@test3 network-scripts]# vim /usr/local/nginx/html/index.html

this is test3

nginx2

[root@test4 network-scripts]# vim /usr/local/nginx/html/index.html

this is test4

5、在test7中指定表名創(chuàng)建策略

[root@test7 network-scripts]# iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.60.0/24 -o -ens36 -j SNAT --to 12.0.0.1

[root@test7 network-scripts]# iptables -t nat -vnL

Chain POSTROUTING (policy ACCEPT 0 packets, 0 bytes)

pkts bytes target ? ? prot opt in ? ? out ? ? source ? ? ? ? ? ? ? destination ? ? ? ?

? 0 ? ? 0 SNAT ? ? ? all -- * ? ? -ens36 192.168.60.0/24 ? ? 0.0.0.0/0 ? ? ? ? ? to:12.0.0.1

6、指定好vip的地址和端口

[root@test7 opt]# ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr

7、添加真實服務器

[root@test7 opt]# ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.60.30:80 -m

[root@test7 opt]# ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.60.40:80 -m

[root@test7 opt]# ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port ? ? ? ? ? Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 12.0.0.1:80 rr

-> 192.168.60.30:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 1 ? ? 0 ? ? ? ? 0 ? ? ? ?

-> 192.168.60.40:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 1 ? ? 0 ? ? ? ? 0 ?

8、保存并重啟策略

[root@test7 opt]# systemctl restart ipvsadm

[root@test7 opt]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

[root@test7 opt]# ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port ? ? ? ? ? Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 12.0.0.1:80 rr

-> 192.168.60.30:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 1 ? ? 0 ? ? ? ? 0 ? ? ? ?

-> 192.168.60.40:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 1 ? ? 0 ? ? ? ? 0

9、開啟路由轉(zhuǎn)發(fā)的功能

[root@test7 opt]# vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward=1

10、更改客戶端test8的網(wǎng)關(guān)配置

[root@test8 network-scripts]# vim ifcfg-ens33

?

TYPE=Ethernet

DEVICE=ens33

ONBOOT=yes

BOOTPROTO=static

IPADDR=12.0.0.10

NETMASK=255.255.255.0

GATEWAY=12.0.0.1

DNS1=218.2.135.1

DNS2=221.131.143.69

11、結(jié)果

設(shè)置權(quán)重：

1、創(chuàng)建權(quán)重策略

[root@test7 opt]# ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s wrr

[root@test7 opt]# ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.60.30:80 -m -w 2

[root@test7 opt]# ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.60.40:80 -m -w 1

[root@test7 opt]# ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port ? ? ? ? ? Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 12.0.0.1:80 wrr

-> 192.168.60.30:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 2 ? ? 0 ? ? ? ? 0 ? ? ? ?

-> 192.168.60.40:80 ? ? ? ? ? ? Masq ? 1 ? ? 0 ? ? ? ? 0

2、結(jié)果

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