LVS负载均衡群集

目录

一、 群集技术的概述

1、群集的类型

2、负载均衡的分层结构

3、负载均衡的工作模式

二、LVS虚拟服务器

1、Linux Virtual Server

2、LVS负载均衡算法

2.1 轮询（Round Robin）RR

2.2 加权轮询(Weighted Round Robin) WRR

2.3 最少连接(Least Connect ionsI)

2.4加权最少连接(Weighted Least Connections)

3、使用ipvsadm管理工具

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一、 群集技术的概述

1、群集的类型

无论是哪种群集，都至少存在两台节点服务器，而对外表现为一个整体，只提供一个访问入口

①负载均衡群集

②高可用群集

③高性能运算群集

2、负载均衡的分层结构

第一层：负载调度器

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地址，也称为群集IP地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份。当主调度器失效以后能够平滑替换至备用调度器，确保高可用性。

第二层：服务器池

群集所提供的应用服务、由服务器池承担，其中每个节点具有独立的RIP地址(真实IP)，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂时失效时。负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。

第三层：共享存储

为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的文件存取服务，确保整个群集的统一性共享存储可以使用NAS设备,或者提供NFS共享服务的专用服务器。

3、负载均衡的工作模式

①地址转换 (NAT模式)

1、Network Address Translation,简称NAT模式
2、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
3、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

②IP隧道技术（TUN模式）

1、IP Tunnel,简称TUN模式

2、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

3、服务器节点分散在互联网中的不同位置，具有独立的公网P地址，通过传用IP隧道与负载调度器相互通信

③直接路由（DR模式）

1、Direct Routing,简称DR模式

2、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

3、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

二、LVS虚拟服务器

1、Linux Virtual Server

LVS现在已成为Lfnux内核的一部分，默认编译为ip_vs模块， 必要时能够自动调用

查看当前系统中ip_vs 模块的版本信息

[root@zwb ~]# modprobe ip_vs
[root@zwb ~]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

2、LVS负载均衡算法

2.1 轮询（Round Robin）RR

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

2.2 加权轮询(Weighted Round Robin) WRR

根据调度器设置的权重值来分发请求,权重值高的节点优先获得任务,分配的请求数越多
保证性能强的服务器承担更多的访问流量

2.3 最少连接(Least Connect ionsI)

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

2.4加权最少连接(Weighted Least Connections)

服务器节点的性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重
性能较高的节点将承担更大比例的活动连接负载

3、使用ipvsadm管理工具

[root@zwb ~]# yum -y install ipvsadm.x86_64 
 
[root@zwb ~]# ipvsadm -v
ipvsadm v1.27 2008/5/15 (compiled with popt and IPVS v1.2.1)

ipvsadm [选项]

常用选项：

①创建虚拟服务器

[root@zwb ~]# ipvsadm -A -t 192.168.159.68:80 -s rr

-A:添加一条新的虚拟服务

-t:指定VIP地址和tcp端口

-s:使用的调度算法 

②添加服务器节点

[root@zwb ~]# ipvsadm -a -t 192.168.159.68:80 -r 172.168.159.68 -m -w 1
 
 
[root@zwb ~]# ipvsadm -ln                ###########查看
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.159.68:80 rr
  -> 172.168.159.68:80            Masq    1      0          0  

-a : 表示添加真实服务器

-t ：指定VIP地址和tcp端口

-r :指定真实服务器ip地址（RIP）及tcp 端口

-m:使用的群集模式

-w: 设置权重

③ 删除

1、需要从服务器池中删除某一个节点使用-d

[root@zwb ~]# ipvsadm -d -r 172.168.159.68:80 -t 192.168.159.68:80
                   -删除 -RIP:端口             -VIP:端口
[root@zwb ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.159.68:80 rr

2、需要删除整个虚拟服务时

[root@zwb ~]# ipvsadm -D -t 192.168.159.68:80
                      -删除  -vip：端口
[root@zwb ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

④保存负载分配策略

[root@zwb ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
 
[root@zwb ~]# systemctl stop ipvsadm           ####关闭
[root@zwb ~]# systemctl status ipvsadm
● ipvsadm.service - Initialise the Linux Virtual Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ipvsadm.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: inactive (dead)
[root@zwb ~]# systemctl start ipvsadm           ####开启
[root@zwb ~]# systemctl status ipvsadm
● ipvsadm.service - Initialise the Linux Virtual Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ipvsadm.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (exited) since 四 2022-09-08 00:53:40 CST; 2s ago