LVS负载均衡群集

理解负载均衡群集的原理

掌握LVS-NAT的部署

企业群集应用概述

群集的含义：

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

在互联网应用中，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，单台服务器力不从心

解决方法：

1.使用价格昂贵的小型机、大型机
2.使用普通服务器构建服务群集

企业群集分类

根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型：

1.负载均衡群集（轮询，最小连接的加权重）
2.高可用群集（访问的速度，可靠性）
3.高性能运算群集（并发处理任务）

负载均衡群集(Load Balance Cluster)：

1.以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、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

高可用群集(High Availability Cluster)：

1.以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

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.高性能运算群集的高性能依赖于"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

负载均衡群集工作模式分析

负载均衡群集是目前企业用得最多的群集类型

群集的负载调度技术有三种工作模式：

1.地址转换
2.IP隧道
3.直接路由（DR）

NAT模式

地址转换(Network Address Translation)：

1.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
2.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

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TUN模式

IP隧道(IP Tunnel)：

1.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
2.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

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DR模式

直接路由(Direct Routing)：

1.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
2.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

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负载均衡群集架构

负载均衡的结构：

1.第一层，负载调度器(Load Balancer或Director)
2.第二层，服务器池(Server Pool)
3.第三层，共享存储(Share Storage)

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关于LVS虚拟服务器

Linux Virtual Server：

1.针对Linux内核的负载均衡解决方案
2.1998年5月，由我国的章文嵩博士创建
3.官方网站: http://www.linuxvirtualserver.org/

LVS的负载调度算法

1.轮询(Round Robin)：

①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)
②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(Weighted Round Robin)：

①根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求，调度器可以自动查询各节点的负载情况，并动态调整其权重
②保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量

3.最少连接(Least Connections)

①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(Weighted Least Connections)

①在服务器节点的性能差异较大的情况下，可以为真实服务器自动调整权重
②权重较高的节点将承担更大比例的活动连接负载