集群：nginx四层和七层+动静分离
为解决某个特定的问题将多个计算机组合起来形成一个单系统
集群的目的就是为了解决系统的性能瓶颈
垂直扩展：向上扩展，增加单个机器的性能。升级硬件。硬件升级是有瓶颈的
水平扩展：向外扩展，增加设备，并行的运行多个服务，主要是通过网络和算法（代码）来调度服务分配的问题
集群的类型：
负载均衡集群：LB（loab blance）多个主机组成，每个主机只承担一部分访问请求。靠负载均衡的算法实现
高可用集群：HA（high availiablity）避免SPOF（single point of failuer）单点故障。系统当中有一部分组件出现故障，可以保障整个系统继续运行
主从-------同步（某些特定服务需要这个概念）-------负载均衡
HPC（high-performance computing）：快速转发，快速响应
集群的可靠性指标：
MTBF（mean time between failure）：系统在正常运行期间无故障的平均时间，一般用小时或者天数来表示。MTBF值越高，系统的可靠性越高，出现故障的概率也越小
MTTR：系统从发生故障到恢复正常运行的平均时间，一般也用小时或者天数表示。MTTR值越小，说明系统恢复故障的能力越强
A：系统的可靠性指标，A值越高越好
A=MTBF/(MTBF+MTTR)
停机时间：
计划内停机：指的是预定时间内的维护或者检修时间。时间是自定义的
计划外停机：运维人员关注的就是计划外。
发版期
设计集群时需要考虑的一些原则：
1、可扩展性：集群要有随时可以添加或者删除设备的能力。动态的扩缩容
2、可靠性：集群中如果有节点发生故障，可以快速检测并自动切换
3、负载均衡：要合理的分配负载，避免单个节点过载，影响整体性能
4、可维护性：能够方便的进行配置，部署，维护，监控，降低成本
5、安全性：防止恶意的攻击，以及数据泄密，数据丢失
6、易用性：相关的工作人员，可以方便的进入这个集群，能够快速的开发，部署 测试等等
lvs：linux virtual server 是一个部署在linux系统通过内核层面实现负载均衡的软件
开发者：章文嵩发起的开源项目
主要作用：多个后端服务器组成一个高可用，高性能，负载均衡的高性能集群。通过负载均衡的算法将客户端请求发送到后端服务器
阿里的SLB（server load balance）基于lvs+keepalived实现
lvs集群当中的术语：
vs（virtual server）：lvs服务的逻辑名称，外部访问lvs集群时提供的一个虚拟ip地址和端口号
DS（Director server）：lvs集群当中的主服务器，也叫调度器，是整个lvs集群的核心，接收客户端的请求转发到后端RS
RS（real server）：lvs后端的真实服务器的ip，接收到了调度器DS的请求之后，返回响应结果
CIP（client ip）：客户端的ip地址
VIP（virtual ip）：对外提供访问的统一虚拟ip地址
DIP（Director ip）：调度器在lvs内部使用的ip地址。用于和真实服务器进行通信
RIP：后端真实服务器的ip地址
lvs访问的大致流程：
1、客户端访问的都是访问vip
2、DS接收到请求，根据调度算法选择好后端服务器（rs）
请求发送到rs
3、RS处理请求并将响应发送到DS
4、DS把RS的响应包装成自己响应，发送到客户端
客户端既不知道请求的真实服务器是谁，也不知道响应的服务器是谁
lvs的负载均衡方式：
NAT
DR
TUN
其中NAT和DR是最常用的方式
NAT模式：
NAT模式最常用的lvs负载均衡方式之一：地址转换
nat模式：
调度器会修改请求的目标地址和端口
12.0.0.1：80-----------192.168.233.30：80
192.168.233.30:80---------调度器----------nat转换-----------12.0.0.1：80------------客户端
数据请求进入调度器做的请求报文中ip地址的修改
数据响应进入调度器，根据NAT配置进行地址转换
注意：调度器的内网IP地址和真实服务器的IP地址要在同一网段
nat：对于客户端来说请求地址始终不变，客户端不需要修改任何配置。转发由调度器通过算法来完成，后端服务器只管接收响应，也不需要修改任何配置。
性能损失和单点故障
DR：直接路由模式。请求由调度器完成，但是响应客户端由RS真实服务器直接响应，不需要通过调度器
好处是：性能高，而且可以配置vip地址的高可用。不存在单点故障
TUN：隧道协议，把请求转发到后端服务器，需要在后端服务器配置隧道协议
设置lvs：
ipvsadm工具：管理ipvs内核模块的命令行工具，可用于配置和管理lvs集群
ipvsadm -A：添加虚拟服务器
ipvsadm -D：删除整个虚拟服务器
ipvsadm -s：指定负载调度的算法
静态调度（固定调度）
rr 轮询
wrr 加权轮询
dh 目的地址hash
根据IP地址查找静态hash表，获取需要真实的RS的地址
sh源地址hash
动态调度：
lc：最小连接数调度
wlc：加权最小连接数调度
权重高的，转发的就多，为了避免性能瓶颈，再跟上最小连接数分配，可以把请求连接数量较小的服务器继续转发
lblc：基于地址的最小连接数调度
将来自同一个目的地址的请求分配给RS，如果这台服务器尚未满负荷，就会把请求分配给连接数最小的RS，而且在下一次转发时会优先考虑这台RS
ipvsadm -a：添加真实服务器
ipvsadm -d：删除真实服务器
ipvsadm -t：指定VIP地址的端口号
ipvsadm -r：指定RIP的端口号
ipvsadm -m：表示使用nat模式
ipvsadm -g：表示使用DR模式
ipvsadm -i：表示使用TUN模式
ipvsadm -w：设置真实服务器的权重
ipvsadm -p 60：设置连接保持的时间60秒
ipvsadm -ln：以数字和列表的形式查看lvs的配置信息
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
nat模式的部署方式：
负载调度器：配置双网卡：192.168.233.10（内网）12.0.0.1（ens36）
两台后端web真实服务器：192.168.233.20 192.168.233.30
一台NFS共享服务器：192.168.233.40
客户端：40
默写：
1、lvs的负载工作的方式有几种？
nat dr tun
2、lvs-NAT的工作原理
访问的是vip，进入集群，调度器来选择一台后端的真实服务器，然后转发到真实服务器
响应过程：先到调度器。调度器做地址转换，再把响应发送到客户端
3、lvs调度器最常见算法（均衡策略）
rr wrr wlc dh sn iplc