linux-集群介绍

集群(Cluster)：

按照某种方式把服务器连起来来完成一种特定的任务，提高服务器的响应能力。 scale on 在单台主机上提高服务器性能 scale out 增加服务器的数量来提高，负载均衡的集群
集群有三种：

 

1 LB（Load Balancing） 负载均衡 前端有个分发器(Director)负责接收客户端的请求分发服务到后端的realserver上（或者Dispatcher都是分发器）

2 HA(Hight Availability) 高可用集群(7x24 99.999% ；时时在线的提供服务，只有一个在线服务，另外的做备份)

3 HP(hight Performance) 高性能集群，把任务分片发给集群服务器，然后把结果收集，计算速度非常快

 

DIrector,(分发器可以通过软件或者硬件实现)

靠软件实现的分发器有二种：基于OSI模型四层和七层交换 四层交换 负载均衡是通过ip+端口转发实现，实现不同的服务访问用LVS软件实现 七层交换 实现负载均衡，（squid，反向代理）负载均衡技术，需要特定的协议

LVS，:Linux Virtual Server:开源的负载均衡，作者中国章文嵩，目前在阿里巴巴，首席科学家，LVS 是软件方式实现负载均衡，架构类似iptabless/netfilter   

LVS ipvsadm（工具）/ipvs（内核代码）现在的内核都内置了ipvs内核代码，从Linux内核版本2.6起，ip_vs code已经被整合进了内核中，因此，只要在编译内核的时候选择了ipvs的功能，您的Linux即能支持LVS。Linux 2.4.23以后的内核版本也整合了ip_vs code，但如果是更旧的内核版本，您得自己手动将ip_vs code整合进内核原码中，并重新编译内核方可使用lvs。

Virtual server：是前端分发器

 

Realserver：作为后端的主机，真正响应客户端请求

VIP: Virtual IP address 向客户端提供服务的ip地址，临时性的   

 

RIP: Real IP addresss 作为集群节点的地址

DIP: Director's IP address 用来与directory通信的ip CIP: Client computer's IP address 作为一个客户端来源来访问集群服务器

 

LVS 集群有三种类型：

LVS-NAT： LVS地址转换类型，就是目标地址转换 集群节点必须在同一个网络中，可以将端口映射到不同端口，directory可能成为系统瓶颈，一般工作在负载20台左右的服务器，不能作为大型的服务

LVS-DR:( directory routing）直接路由类型，linux集群用的最多的一种 DR要求每一个集群节点要与dirctor在同一个网络中，RIP不要求都是私有地址，VIP必须是公网ip，接受进来的请求，对出去的请求不做管理，Rserver的网关不指向Directory，Directory不能重新映射端口，大多数操作系统都可以做Reserver，但windown不能做，支持更多的主机服务器，管理员可以直接远程对服务器管理. 缺点:服务器地址直接面向客户端，不安全

lVS-TUN LVS隧道模式；和DR网络模型一样，但是Director和Reserver可以不再同一网段中，可以实现异地容灾的功能. Directory和Reserver通信是建立一个隧道，在二台主机直接建立一个管道，RIP不能使用私有地址，不能做端口映射，跟DR一样，只有支持隧道协议的操作系统才能作为Reserver

LVS调度方法，算法10种：

当客户端请求时，Directory要根据算法把请求重定向到后台服务器上响应 静态的固定算法（不考虑Realserver上实际存活的数目）

1 Round-robin RR （轮询）当一个新的连接请求到达时，director只是顺序的选择一个下realserver上

2 Weighted Round-Robin WRR: 加权轮询，给每一个reserver一个权重来确定下一个请求给谁，权重越大分到请求越多

3 Destination Hashing  DH （目标散列）相当于DNAT，来自同一个ip的请求都重定向到同一个Realserver上去，保证目标地址不变4  Source hashing SH （源散列）相当于SNAT，算法正好与目标地址散列调度算法相反，当来自同一个服务器的响应。还通过同一个路由器出去响应给客户端，保证源地址不变，在实际应用中，源地址散列调度和目标地址散列调度可以结合使用在防火墙集群中，它们可以保证整个系统的唯一出入口 动态调度算法（通过检查服务器当前连接的活动状态决定如何进行调度） 

5 LC (最少连接） 新的连接请求将被分配至当前连接数最少的RealServer上；最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目，当一个请求被调度到某台服务器，其连接数加1；当连接中止或超时，其连接数减一

6 WLC （加权最少连接） 在原有的最少连接的基础上给realserver一个权重，是比较理想的算法

7 SED: 最短期望延迟，对wlc的改进，

8 NQ :永不排队,对sed简单改进，还检查当前服务器有没有连接

9 LBLC: 基于本地的最少连接,动态的DH，不仅检查是不是请求是不是同一个ip还检查当前有没有连接

10 LBLCR: 带复制的最少连接，对lblc的改进，当第二个realserver上的全部请求断开，允许第一个realserver上的请求复制到第二个realserver上响应，减轻第一个realserver上的负担

ipvsadm用法：

grep -i ip_vs /boot/config-2.6.18-164.e15 查看系统内核有没有ipvs

yum install ipvsadm 若没有则安装ipvsadm工具

ipvsadm 是一个工具用于写规则

ipvsadm -Lcn 查看当前的所有连接，或者cat /proc/net/ip_vs_conn 查看虚拟服务和RealServer上当前的连接数

数据包数和字节数的统计值，则可以使用下面的命令实现：

ipvsadm -l --stats

查看包传递速率的近似精确值，可以使用下面的命令：

ipvsadm -l --rate

   

ipvsadm -Ln 查看定义的服务

ipvsadm 

-A 定义服务，

-a 加入realserver

–s指定算法

–t服务类型

–f防火墙标记

–r realserver实际服务器

–g或者–m指定lvm类型，

-m指定lvm类型为nat,

-g指定lvm类型为路由，默认的

-i表示隧道

–m指定伪装

–w指定权重

–E 更改算法类型

ipvsadm -D 删除服务

ipvsadm –d 删除某一个realserver 

ipvsadm -Z 清空计数器

ipvsadm -C 清空规则

ipvsadm -S >/root.a.ipvs 保存规则到一个位置

ipvsadm –S> /etc/sysconfig/ipvs-config =ipvsadm-save保存规则

ipvsadm –R

redhat默认在/etc/init.d/ipvsadm 有一个ipvsadm的脚本

LVS ipvsadm -A -t 192.168.0.3:80 -s rr 定义ipvs