一、集群
1.1、群集的含义
Cluster,集群，群集
由多台主机构成，但对外只表现为一个整体，只提供一个访问入口（域名或IP地址），相当于一台大型计算机。
1.2、群集的类型
- 负载均衡群集
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（LB）的整体性能
LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，将来自客户机的访问请求分担给多个服务器节点，从而缓解整个系统的负载压力。例如，“DNS轮询”“反向代理”等。
- 高可用群集
提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）的容错效果
HA的工作方式包括双工和主从两种模式，双工即所有节点同时在线;主从则只有主节点在线，但当出现故障时从节点能自动切换为主节点。例如，”故障切换” “双机热备” 等。
- 高性能运算群集
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（HPC）能力
高性能依赖于“分布式运算”、“并行计算”，通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起，实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力。例如“云计算”、“网格计算”。
1.3、负载均衡群集的结构
- 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。负载均衡层
- 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。web应用层
- 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。
1.4、负载均衡群集的三种工作模式
- 地址转换
- IP隧道
- 直接路由
1.4.1、地址转换
- Network Address Translation，简称NAT模式
- 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
- 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
1.4.2、IP隧道
- IP Tunnel，简称TUN模式
- 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
- 服务器节点分散在互联网中的不同位置，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
1.4.3、直接路由
- Direct Routing，简称DR模式
- 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
- 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
2.1、LVS介绍
LVS 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
在centOS7系统中，可以手动添加ip_vs模块，并查看当前系统中ip_vs模块的版本信息
[root@localhost ~]# modprobe ip_vs [root@localhost ~]# 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
查看所有ip_vs调度算法的模块
在/usr/lib/modules/3.10.0-693.el7.x86_64/kernel/net/netfilter/ipvs/路径下
[root@localhost ~]# cd /usr/lib/modules/3.10.0-693.el7.x86_64/kernel/net/netfilter/ipvs/ [root@localhost ipvs]# ls ip_vs_dh.ko.xz ip_vs.ko.xz ip_vs_lblcr.ko.xz ip_vs_nq.ko.xz ip_vs_rr.ko.xz ip_vs_sh.ko.xz ip_vs_wrr.ko.xz ip_vs_ftp.ko.xz ip_vs_lblc.ko.xz ip_vs_lc.ko.xz ip_vs_pe_sip.ko.xz ip_vs_sed.ko.xz ip_vs_wlc.ko.xz
2.2、LVS负载调度算法
固定调度算法
rr：轮询（Round Robin）
- 将收到的访问请求安装顺序轮流分配给群集指定各节点（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。
wrr：加权轮询（Weighted Round Robin）
- 依据不同RS的权值分配任务。权重值较高的RS将优先获得任务，并且分配到的连接数将比权值低的RS更多。相同权值的RS得到相同数目的连接数。
- 保证性能强的服务器承担更多的访问流量。
dh：目的地址哈希调度（destination hashing）
- 以目的地址为关键字查找一个静态hash表来获得所需RS。
sh：源地址哈希调度（source hashing）
- 以源地址为关键字查找--个静态hash表来获得需要的RS。
lc：最小连接数调度（ Least Connections）
- ipvs表存储了所有活动的连接。LB会比较将连接请求发送到当前连接最少的RS。
- 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。
动态调度算法
wlc：加权最小连接数调度（Weighted Least Connections）
- 假设各台RS的权值依次为Wi，当前tcp连接数依次为Ti，依次取Ti/Wi为最小的RS作为下一个分配的RS。
lblc：基于地址的最小连接数调度(locality-based least-connection)
- 将来自同一个目的地址的请求分配给同一台RS，此时这台服务器是尚未满负荷的。否则就将这个请求分配给连接数最小的RS，并以它作为下一次分配的首先考虑。
三、ipvsadm工具
| 选项 | 解释 |
| -A | 添加虚拟服务器 |
| -D | 删除整个虚拟服务器 |
| -s | 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) |
| -a | 表示添加真实服务器(节点服务器) |
| -d | 删除某一个节点 |
| -t | 指定VIP地址及TCP端口 |
| -r | 指定RIP地址及TCP端口 |
| -m | 表示使用NAT群集模式 |
| -i | 表示使用TUN模式 |
| -g | 表示使用DR模式 |
| -w | 设置权重(权重为0时表示暂停节点) |
| -p 60 | 表示保持长连接60秒 |
| -l | 列表查看LVS虚拟服务器〔默认为查看所有) |
| -n | 以数字形式显示地址、端口等信息，常与"-"选项组合使用。ipvsadm -ln |
四、LVS-NAT部署实战
LVS调度器作为Web服务器池的网关，LVS两块网卡，分别连接内外网，使用轮询（rr）调度算法
实验环境：
4.1、NFS服务器192.168.118.103
关闭防火墙下载nfs服务
设置权限
设置共享策略
开启服务发布共享
4.2、web1服务器192.168.118.100
安装apache服务
挂载
重启服务并输入IP地址查看
[root@localhost html]# systemctl restart httpd.service
配置网关
systemctl restart network重启网卡
4.3、web2服务器 192.168.118.101
安装apache服务
挂载
配置网关
重启网卡systemctl restart network
4.4、负载均衡器192.168.118.102
下载ipvsadm
再添加一块网卡为nat模式
更改网络设置
修改ens33
重启网卡服务systemctl restart network
开启路由转发功能
防火墙策略
加载ip_vs模块,安装ipvsadm工具
开启ipvsadm服务，制定策略
4.4、客户机（win10）测试
客户机网关设置为网关服务器的外网网卡，使用浏览器搜索
测试（两次刷新间隔一会儿时间）
标签：负载,LVS,ip,调度,----,vs,NAT,服务器,节点 From： https://www.cnblogs.com/zhao222/p/16897294.html