目录： 1、企业群集分类 1.1负载均衡群集 1.2高可用群集 1.3高性能群集 2、负载均衡架构 3、工作模式 3.1地址转换（NAT） 3.2IP隧道（TUN） 3.3直接路由（DR） 4、LVS虚拟服务器 LVS负载调度器算法 ①轮询 ②加权轮询 ③最少连接 ④加权最少连接 5、LVS群集创建与管理 6、LVS管理工具ipvsadm 7、实例 群集含义： ①、Cluster、集群、群集 ②、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（域名与IP地址），相当于一台大型计算机。 //如果出现了许多500,300多的可能是资源不够了，要加硬件、加服务器、扩展服务器//→竖向优化 互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器已经无法满足负载均衡及高可用性的要求。解决方案①使用价格昂贵的小型机、大型机②使用多台相对廉价的普通服务器构建服务集群 通过整合多台服务器，使用LVS来达到服务器的高可用和负载均衡，并且同一个IP地址对外提供相同的服务。 在企业中常用的一种集群技术——LVS（Linux Virtual Server，Linux虚拟服务器） LVS、Nginx群集 LVS负载均衡做web高并发(不是后端)
企业群集分类:
①、负载均衡群集 ②、高可用群集 ③、高性能运算群集负载均衡群集(Load Balance Cluster):
①、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 ②、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。 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 nginx的负载均衡():
高可用群集 (High Availability Cluster)
(就是分担风险，挂了一台，其他能顶上来) ①、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 ②、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 vrrp就是高可用(解决方案:冗余、单点故障)，还有一种高可用SLB(阿里云的负载均衡器)高性能运算群集 (High Performance Computer Cluster)
①、以提高应用系统的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 ②、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 异地灾备:
负载均衡群集架构:
第一层，负载调度器(Load Balancer或Director)
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(Server Pool)
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(Share Storage)
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。
其中Nginx负载调度器，tomcat1和2是服务器池，NFS是共享服务
工作模式
负载均衡群集是目前企业用的最多的群集 群集的负载均衡技术有三种工作模式： 地址转换(NAT) IP隧道（TUN） 直接路由（DR）NAT模式
对安全性优于其他2种，劣势:所有的进出口都是它
IP隧道(TUN)
一个服务器节点要占用1个公网IP
路由模式(DR)：
| 工作模式 | NAT模式 | TUN模式 | DR模式 |
| server number节点服务器 | low10-20 | high100 | high 100 |
| 真实网关 | 负载调度器 | 自由路由器 | 自由路由器 |
| IP地址 | 公网+私网 | 公网 | 私网 |
| 优点 | 安全性高 | 安全、速度快 | 性能最好 |
| 缺点 | 效率低、压力大 | 需要隧道支持 | 不能跨越lan(局域网) |
LVS虚拟服务器
LVS现在已成为Linux内核的一部分，默认编译为ip_ vs模块，必要时能够自动调用。在CentOS 7系统中，以下操作可以手动加载ip_ vs模块，并查看当前系统中ip_ vs模块的版本信息。 modprobe ip_vs cat /proc/net/ip_vs #确认内核对LVS的支持LVS的负载调度算法：
①轮询
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加权轮询
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③最少连接
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④加权最少连接
在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 LVS调度器用的调度方法基本分为两类： 固定调度算法：rr，wrr，dh，sh rr：轮询算法，将请求依次分配给不同的rs节点，即RS节点中均摊分配。适合于RS所有节点处理性能接近的情况。 wrr：加权轮训调度，依据不同RS的权值分配任务。权值较高的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。 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一个静态hash表来获得需要的RS。 动态调度算法：wlc，lc，lblc wlc：加权最小连接数调度，假设各台RS的权值依次为Wi，当前tcp连接数依次为Ti，依次去Ti/Wi为最小的RS作为下一个分配的RS。 lc：最小连接数调度（least-connection），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。 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。LVS群集创建与管理
1、创建虚拟服务器 2、添加、删除服务器节点 3、查看群集及节点情况 4、保存负载分配策略LVS管理工具ipvsadm
ipvsadm 选项： -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. -g 表示使用 DR模式 -i 表示使用 TUN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 “-l” 选项组合使用。ipvsadm -ln实例：
环境：LVS调度器作为Web 服务器池的网关，LVS具有两块网卡，分别连接内外网，使用轮询（rr）调度算法。
NAT模式LVS负载均衡群集部署
负载调度器：内网关 ens33：192.168.80.10，外网关 ens36：12.0.0.1
Web节点服务器1：192.168.80.100
Web节点服务器2：192.168.80.101
NFS服务器：192.168.80.13
客户端：12.0.0.12
1.部署共享存储（NFS服务器：192.168.63.160）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
echo 'this is kgc web!' > /opt/kgc/index.html
echo 'this is benet web!' > /opt/benet/index.html
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.63.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.63.0/24(rw,sync)
--发布共享---
exportfs -rv
2.配置节点服务器（192.168.63.130、192.168.80.150）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
showmount -e 192.168.63.160
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
web1:192.168.63.130
mount.nfs 192.168.63.100:/opt/kgc /var/www/html
vim /etc/fstab
192.168.63.160:/opt/kgc /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a
web2:192.168.63.150
mount.nfs 192.168.63.100:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html
vim /etc/fstab
192.168.63.160:/opt/benet /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
3.配置负载调度器（内网关 ens33：192.168.63.100，外网关 ens36：10.0.0.1）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
(1）配置SNAT转发规则
yum install -y iptables*
systemctl start iptables
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
sysctl -p
或 echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
iptables -t nat -F
iptables -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.63.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 10.0.0.1
(2)加载LVS内核模块
modprobe ip_vs #加载 ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看 ip_vs版本信息
（3）安装ipvsadm 管理工具
yum -y install ipvsadm
--启动服务前须保存负载分配策略---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
（4）配置负载分配策略（NAT模式只要在服务器上配置，节点服务器不需要特殊配置）
ipvsadm -C #清除原有策略
ipvsadm -A -t 10.0.0.1:80 -s rr [-p 60]
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.63.130:80 -m [-w 1]
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.63.150:80 -m [-w 1]
ipvsadm #启用策略
ipvsadm -ln #查看节点状态，Masq代表 NAT模式 ipvsadm-save > /opt/ipvsadm #保存策略 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
ipvsadm -d -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.63.13:80 #删除群集中某一节点服务器 ipvsadm -D -t 10.0.0.1:80 #删除整个虚拟服务器 systemctl stop ipvsadm #停止服务（清空策略） systemctl start ipvsadm #启动服务（根据/etc/sysconfig/ipvsadm重建配置） ipvsadm-restore < /opt/ipvsadm #恢复LVS 策略
4.测试效果
在一台IP为10.0.0.12的客户机使用浏览器访问 http://10.0.0.1/ ，不断刷新浏览器测试负载均衡效果，刷新间隔需长点（或者关闭Web服务的连接保持）。
