WINDOWS2008网络负载平衡群集(NLB)完全攻略

 

这段时间公司的ＥＲＰ系统正在开发当中，由于该系统并发连接用户比较多，要求必须使用windows2008中的ＮＬＢ群集完成服务器布署，经过几天的布署，终于将服务器搭建好，现将布署过程用实验的形式整理下来，并对ＮＬＢ中所涉及到的相关知识做了一定的描述：

1. 什么是群集？

群集是指一组服务器，通过彼此的协同作业，提供一个相同的服务或应用程序，用于提升服务或应用程序的可用性(availability)、可靠性(reliability)和可扩展性(scalability)。当群集内的服务器down掉以后，服务请求会转给其它群集内的节点，以实现24小时不中断的服务

2. Windows server 中的群集类型

Windows server 支持三种类型的群集，分别是NLB、CLB和MSCS。NLB与MSCS内置于windows server中，CLB需要购买Application Center

a) NLB：提供以TCP/IP 为基础的服务与应用程序的网络流量负载均衡，用于提升系统的可用性和可扩展性。常见的应用有Terminal Service、Web、×××与FTP等。

b) CLB：提供使用COM+组件的中介层应用程序的动态负载均衡，用于提升系统的可用性和延展性。CLB会依据目前的工作负载来决定由谁来处理服务请求。

c) MSCS:提供后端服务与应用程序的容错移转(failover)，主要是提升系统的可用性。常见的应用有SQL Server与Exchange Server等。MSCS是由client来决定由谁来处理服务请求，所有服务器共享一个share storage来储存session状态。当主动服务器挂了，则继续由被动服务器接手。被动服务器会从share storage取出session状态，继续未完成的工作，以达到容错移转的目的

3. NLB 的工作原理：

a) 图示：

b) 节点Ａ与节点Ｂ均有一个外部使用的静态IP地址，创建NLB群集时会产生一个虚拟的IP，该IP与节点的IP在同一个网段内，对外公布的 IP为虚拟的群集IP，而客户机所访问的实际上为节点Ａ或者节点Ｂ。

4. WINDOWS2008 下的NLB 配置：

a) NLB 配置的环境要求：

i. 网卡：所有网卡必须与WINDOWS2008兼容，单网卡或多网卡均可配置该服务，推荐使用多网卡。

ii. 网络模式：工作组和域环境均可完成，在2008中最多可以支持32个节点。

iii. 交换机和路由器要求：交换机必须支持VLAN，有些交换机和路由器有可能需要手工设置多播ＭＡＣ地址。

iv. 通讯协议：绑定到群集的网络适配器只能安装TCP/IP协议,必须静态分配,不支持DHCP。

v. 应用程序的要求：必须是TCP或UDP通讯,而且确定当前应用程序或服务必须支持NLB。

b) 实验拓朴图：
两台windows 2008 entprise edition 双网卡服务器

c) 实验步骤：

i. 搭建网络并测试网络连通性（按图示上的网络配置）

ii. 在两个节点上分别安装ＷＥＢ服务并设置不同的html 文档，方便检测实验效果：

iii. 安装网络负载平衡管理工具

iv. 打开NLB管理器--群集--新建--输入节点Ａ主机名：

v. 点击” 连接” 后选择用于配置群集的网络接口。

vi. 添加群集虚拟IP

vii. 设置ＦＱＤＮ，选择群集操作模式( 推荐使用双网卡单播模式)
单播：单播模式是指各节点的网络适配器被重新指定了一个虚拟MAC(由02-bf和群集IP地址组成确保此MAC的唯一性)。由于所有绑定群集的网络适配器的MAC都相同,所以在单网卡的情况下,各节点之间是不能通讯的,这也是推荐双网卡配置的原因之一。为了避免交换机的数据洪水,应该结合VLAN使用。
多播：网络适配器在保留原有的MAC地址不变的同时,还分配了一个各节点共享的多播MAC地址。所以,即使单网卡的节点之间也可以正常通讯，但是大多数路由和交换机对其支持不是太好。
IGMP 多播：IGMP多播,在继承多播的优点之外,NLB每隔60秒发送一次IGMP信息,使多播数据包只能发送到这个正确的交换机端口,避免了交换机数据洪水的产生。

viii. 配置端口规则后确定并等待聚合完成：

群集ＩＰ地址：指定规则所针对的群集ＩＰ
端口范围：默认为所有，可以指定群集监听的端口范围（如从80到80，表示只针对web服务实现负载均衡）
协议：指定群集所服务的协议类型
筛选模式：a: 多个主机:
                          无相似性: 客户端的服务请求会平均分配到群集内的每一部服务器。假设NLB群集内有2部服务器。当接到客户端的请求时，NLB会将第1个请求交由第1部服务器来处理，第2个请求交由第2部服务器来处理，第3个请求交由第1部服务器来处理，…依此类推。因为所有客户端联机会平均分配到每一部服务器，因此可以达到最佳的负载平衡。如果需要执行交易处理，为了能够共享session状态，则必须将session状态集中储存在state或database server中,这种方式适用于大部分的应用程序。
                        单一相似性：客户机的服务请求会固定分配到群集内的某一部服务器。当接到客户机的请求时，NLB会根据客户机 的IP来决定交由哪一部服务器来处理，也就是一部服务器只会处理来自某些IP的请求。因为一个IP的服务请求只会固定由一个服务器来处理，因此没有session状态共享的问题，但可能会导致负载不平衡。这种方式适用于联机需支持 SSL 集多重联机的通讯协议 ( 例如FTP与PPTP等)
                        网络（类 C ） :根据IP的Class C屏蔽来决定交由哪一部服务器来处理，也就是一部服务器只会处理来自某些网段C的请求。这种方式可确保使用多重 Proxy 的客户端能导向到相同的服务器。
                   b. 单一主机：若选择此选项，该端口范围内的所有请求都将由一台主机来进行处理，此选项将配合后面的主机优先级来进行主机判定。
                  c. 禁用此端口范围：一般这个选项会在端口例外中进行设置，也就是说，当我们指定了一个比较大的范围端口时，其中有一个或几个端口我们不需要 客户端用户访问到，这时我们将利用这个规则来进行设定，防止用户访问此端口请求。

ix. 聚合完成后在第二个节点上连接到已经创建好的群集

x. 将第二个节点加入到现存群集

xi. 聚合完成后通过群集ip 可访问WEB 站点

xii. 断开节点Ａ的网络连接后，自动切换到节点Ｂ

至此所有操作完成， 特别注意:在生产环境中使用除非你确定你们公司的路由器支持多播模式，否则请最好使用双网卡单播模式，并在路由上对ARP表做手动设置，否则可能会出现跨网段无法访问群集ip的错误。