企業(yè)群集類(lèi)型

集群根據(jù)所針對(duì)的目標(biāo)差異，可分為3類(lèi)型

• 負(fù)載均衡群集
• 高可用群集
• 高性能運(yùn)算群集

負(fù)載均衡群集

• 提高應(yīng)用系統(tǒng)的響應(yīng)能力，盡可能處理更多的訪問(wèn)請(qǐng)求，減少延遲為目標(biāo)，獲得高并發(fā)，高負(fù)載（LB）的整體性能
• LB的負(fù)載分配依賴(lài)于主節(jié)點(diǎn)的分流算法

企業(yè)群集分類(lèi)

高可用群集(High Availability Cluster)

• 提高應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、盡可能地減少中斷時(shí)間為目標(biāo)，確保服務(wù)的連續(xù)性，達(dá)到高可用(HA)的容錯(cuò)效果
• HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式

高性能運(yùn)算群集(High Performance Computer Cluster)

• 提高應(yīng)用系統(tǒng)的CPU運(yùn)算速度、擴(kuò)展硬件資源和分析能力為目標(biāo)，獲得
  相當(dāng)于大型、超級(jí)計(jì)算機(jī)的高性能運(yùn)算（HPC）能力
• 高性能依賴(lài)于“分布式運(yùn)算”、“并行計(jì)算”，通過(guò)專(zhuān)用硬件和軟件將
  多個(gè)服務(wù)器的CPU、內(nèi)存等資源整合在一起，實(shí)現(xiàn)只有大型、超級(jí)計(jì)算
  機(jī)才具備的計(jì)算能力

負(fù)載均衡的構(gòu)建

負(fù)載均衡的結(jié)構(gòu)

• 第一層，負(fù)載調(diào)度器(Load Balancer或Director)
• 第二層，服務(wù)器池(Server Pool)
• 第三層，共享存儲(chǔ)(Share Storage)

負(fù)載均衡架構(gòu)圖

負(fù)載均衡群集工作模式分析

負(fù)載均衡群集是目前企業(yè)用得最多的群集類(lèi)型
群集的負(fù)載調(diào)度技術(shù)有三種工作模式

• 地址轉(zhuǎn)換
• IP隧道
• 直接路由

NAT模式

地址轉(zhuǎn)換

• Network Address Translation，簡(jiǎn)稱(chēng)NAT模式
• 類(lèi)似于防火墻的私有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，負(fù)載調(diào)度器
  作為所有服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)關(guān)，即作為客戶(hù)機(jī)
  的訪問(wèn)入口，也是各節(jié)點(diǎn)回應(yīng)客戶(hù)機(jī)的訪問(wèn)
  出口
• 服務(wù)器節(jié)點(diǎn)使用私有IP地址，與負(fù)載調(diào)度器
  位于同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，安全性要優(yōu)于其他兩
  種方式

TUM模式

IP隧道

• lPTunnel，簡(jiǎn)稱(chēng)TUN模式
• 采用開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，負(fù)載調(diào)度器僅作
  為客戶(hù)機(jī)的訪問(wèn)入口，各節(jié)點(diǎn)通過(guò)各自的
  Internet連接直接回應(yīng)客戶(hù)機(jī)，而不再經(jīng)過(guò)
  負(fù)載調(diào)度器
• 服務(wù)器節(jié)點(diǎn)分散在互聯(lián)網(wǎng)中的不同位置，
  具有獨(dú)立的公網(wǎng)IP地址，通過(guò)專(zhuān)用IP隧道
  與負(fù)載調(diào)度器相互通信

DR模式

• Direct Routing，簡(jiǎn)稱(chēng)DR模式
• 采用半開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，與TUN模式的結(jié)構(gòu)類(lèi)似，但各節(jié)點(diǎn)并不是分散在各
  地，而是與調(diào)度器位于同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)
• 負(fù)載調(diào)度器與各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器通過(guò)本地網(wǎng)絡(luò)連接，不需要建立專(zhuān)用的IP隧道

關(guān)于LVS虛擬服務(wù)器

• Linux Virtual Server
• 針對(duì)Linux內(nèi)核的負(fù)載均衡解決方案
• 1998年5月，由我國(guó)的章文嵩博士創(chuàng)建
• 官方網(wǎng)站: http://www.linuxvirtualserver.orgl

關(guān)于LVS虛擬服務(wù)器L

LVS的負(fù)載調(diào)度算法

• 輪詢(xún)(Round Robin)

  • 將收到的訪問(wèn)請(qǐng)求按照順序輪流分配給群集中的各節(jié)點(diǎn)（(真實(shí)服務(wù)器)，
    均等地對(duì)待每一臺(tái)服務(wù)器，而不管服務(wù)器實(shí)際的連接數(shù)和系統(tǒng)負(fù)載

• 加權(quán)輪詢(xún)(Weighted Round Robin)

  • 根據(jù)調(diào)度器設(shè)置的權(quán)重值來(lái)分發(fā)請(qǐng)求，權(quán)重值高的節(jié)點(diǎn)優(yōu)先獲得任務(wù)，分
    配的請(qǐng)求數(shù)越多

  • 保證性能強(qiáng)的服務(wù)器承擔(dān)更多的訪問(wèn)流量

LVS的負(fù)載調(diào)度算法

• 最少連接(Least Connections)
  • 根據(jù)真實(shí)服務(wù)器已建立的連接數(shù)進(jìn)行分配，將收到的訪問(wèn)請(qǐng)求優(yōu)先分
    配給連接數(shù)最少的節(jié)點(diǎn)
• 加權(quán)最少連接(Weighted Least Connections)
  • 在服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的性能差異較大時(shí)，可以為真實(shí)服務(wù)器自動(dòng)調(diào)整權(quán)重
    性能較高的節(jié)點(diǎn)將承擔(dān)更大比例的活動(dòng)連接負(fù)載

使用ipvsadm工具

LVS群集創(chuàng)建與管理

創(chuàng)建虛擬服務(wù)器

添加刪除服務(wù)器節(jié)點(diǎn)

查看群集節(jié)點(diǎn)情況

保存負(fù)載分配策略

NFS共享存儲(chǔ)服務(wù)

• 使用NFS發(fā)布共享資源

  1：安裝nfs-utils、rpcbind軟件包

  2：設(shè)置共享目錄

  3：啟動(dòng)NFS服務(wù)程序

  4：查看本機(jī)發(fā)布的NFS共享目錄

  NFS共享存儲(chǔ)服務(wù)

  在客戶(hù)機(jī)中訪問(wèn)NFS共享資源
  1：安裝rpcbind軟件包，并啟動(dòng)rpcbind服務(wù)
  2：手動(dòng)掛載NFS共享目錄
  3：fstab自動(dòng)掛載設(shè)置

試驗(yàn)環(huán)境

• LVS調(diào)度器作為Web服務(wù)器池的網(wǎng)關(guān)，LVS兩塊網(wǎng)卡，分
  別連接內(nèi)外網(wǎng)，使用輪詢(xún)(rr）調(diào)度算法

部署步驟

1.加載ip_vs模塊，安裝ipvsadm工具
2.開(kāi)啟路由準(zhǔn)發(fā)
3.新建LVS虛擬服務(wù)器并添加節(jié)點(diǎn)服務(wù)器
4．配置節(jié)點(diǎn)服務(wù)器

• 建立測(cè)試網(wǎng)站

• 掛載NFS共享存儲(chǔ)

• 建立測(cè)試網(wǎng)頁(yè)

  5.保存規(guī)則并測(cè)試

需要4臺(tái)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)

第一臺(tái)服務(wù)器雙網(wǎng)卡配置（充當(dāng)網(wǎng)關(guān)）ens33：12.0.0.1ens36：192.168.100.1第二臺(tái)服務(wù)器網(wǎng)卡配置ens33：192.168.100.129第三臺(tái)服務(wù)器配置IPADDR=192.168.100.130第四臺(tái)服務(wù)器配置IPADDR=192.168.100.121

配置NFS共享

關(guān)閉防火墻

[root@localhost network-scripts]# iptables -F [root@localhost network-scripts]# setenforce 0

第一臺(tái)服務(wù)器安裝

配置信息

[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils [root@localhost ~]# cd /opt/ [root@localhost opt]# mkdir accp benet [root@localhost opt]# chmod 777 accp/ benet/ [root@slave opt]# vim /etc/exports /opt/accp 192.168.100.0/24(rw,sync) 允許accp網(wǎng)址來(lái)訪問(wèn) /opt/benet 192.168.100.0/24(rw,sync) rw可讀可寫(xiě) sync允許同步

開(kāi)啟服務(wù)

[root@slave opt]# systemctl start nfs [root@slave opt]# systemctl start rpcbind

發(fā)布共享

[root@localhost opt]# exportfs -rv exporting 192.168.100.0/24:/opt/benet exporting 192.168.100.0/24:/opt/accp

掛載共享目錄

第二臺(tái)服務(wù)器安裝配置

掛載NFS共享儲(chǔ)存

[root@localhost ~]# yum -y install httpd [root@localhost ~]# vim /etc/fstab 掛載NFS共享儲(chǔ)存 192.168.100.121:/opt/accp /var/www/html nfs defaults 0 0 [root@localhost ~]# mount -a [root@localhost ~]# cd /var/www/html/ [root@localhost html]# vim index.html <h1>accp</h1>

看出是否已經(jīng)掛在共享

[root@localhost html]# showmount -e 192.168.100.88 Export list for 192.168.100.88: /opt/benet 192.168.100.0/24 /opt/accp 192.168.100.0/24

第三臺(tái)服務(wù)服務(wù)器安裝

掛載NFS共享儲(chǔ)存

[root@localhost ~]# yum -y install httpd [root@localhost ~]# vim /etc/fstab 掛載NFS共享儲(chǔ)存 192.168.100.121:/opt/accp /var/www/html nfs defaults 0 0 [root@localhost ~]# mount -a [root@localhost ~]# cd /var/www/html/ [root@localhost html]# vim index.html <h1>benet</h1>

看出是否已經(jīng)掛在共享

[root@localhost html]# showmount -e 192.168.100.88 Export list for 192.168.100.88: /opt/benet 192.168.100.0/24 /opt/accp 192.168.100.0/24

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

負(fù)載均衡輪詢(xún)調(diào)度算法

第一臺(tái)服務(wù)器安裝配置

安裝lvs管理模塊工具

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

開(kāi)啟路由轉(zhuǎn)發(fā)功能

[root@localhost network-scripts]# vim nat.sh #!/bin/bash echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward 開(kāi)路由轉(zhuǎn)發(fā)功能 1表示開(kāi)啟 ipvsadm -C 清除緩存 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr -A vrp地址 -T tcp協(xié)議 -s 啟動(dòng)調(diào)度算法 rr 輪詢(xún) ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.129:80 -m 意思 -r 真實(shí)服務(wù)器節(jié)點(diǎn) -m 模式 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.130:80 -m ipvsadm ~ [root@localhost network-scripts]# chmod +x nat.sh [root@localhost network-scripts]# ./nat.sh ;-> 192.168.100.129:http Masq 1 0 0 -> 192.168.100.130:http Masq 1 0 0

wen10訪問(wèn)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的LVS负载均衡群集(LVS-NAT搭建)的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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