lvs负载均衡、nginx基本内容复习

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前言

一、LVS+keepalived实现高可用负载均衡

C/S架构和B/S架构：
C/S架构就是客户机->服务器之间的请求和响应
B/S架构就是客户机->WEB服务器->数据库服务器之间的请求与操作

我们首先开启三台虚拟机，第一台作为调度器，需要安装ipvsadm，它是用户用来写入策略的，其他两台安装httpd服务并且设置开机自启
首先给每台主机添加VIP,确保测试机在测试的时候每台主机都能够响应，但是两台real server需要安装arptables，且对外响应的时候以自身原来的ip对外显示，否则会造成ip地址冲突，我们要做的只是让他们能够识别我们测试所用的ip，是属于自己就足够。

我们在测试机进行测试，发现实现了负载均衡
DR模式实现负载均衡最核心的部分就是数据包经过调度器的时候，Mac地址被更改，更改为RS的Mac地址，并且以轮叫的方式实现负载均衡；在数据包到达RS之后我们需要对VIP进行屏蔽，以防止ip地址冲突
如果某台RS down了我们该怎么办，这个时候就需要健康检测，每隔一段时间对主机进行检测
安装keepalived之后，down掉的RS就不会被分配数据包，数据包会由健康的RS来完成，而不会出现被分配然后报错的结果
如果LVS本身down了，我们该怎么办，我们就要做LVS冗余
我们还要在添加一台和LVS配置相同的server，不同点是它是作为BACKUP来防止LVS down掉之后业务瘫痪，在MASTER down掉之后，会由BACKUP接替原来的MASTER，直到MASTER恢复健康状态，所以LVS+keepalived共同实现了负载均衡以及高可用

二、三种不同模式实现负载均衡的区别与优缺点

NAT模式

首先将数据包解析到网络层（LVS是基于网络层的负载均衡器），但是在网络层只是获取端口号，而不是建立连接。负载均衡器要将数据分发给RS，只要将目标ip地址替换为RS的ip，数据包要返回客户，首先要配置RS的默认网关为 负载均衡器，这样数据就可以到达负载均衡器，然后由负载均衡器将源ip地址替换为VIP，最后返回客户端。

弊：
非对称
消耗算力，返回客户端的数据都要经过负载均衡服务器，但是现如今硬件水平的提升也让这个缺点不那么明显

DR直连路由模式

负载均衡器在转发数据包的时候，只需要将封装的目标Mac地址修改为RS的Mac地址，这样数据就能从客户端到达RS，RS上有我们设置的VIP，所以可以直接向客户端返回数据包，而不需要经过负载均衡服务器。
修改Mac地址的模式是基于2层链路层，没有修改三层网络层，缺点是不能跨越网络，必须在同一个vlan下；优点是速度快，成本低，缺点是安全性相对比较低，NAT模式更加安全

TUN隧道模式

我们用到的PPPOE协议、VPN、就是这种技术。

三、Nginx之编译、负载均衡实现

编译三部曲：(先解压)./configrue make make install
Nginx的启动只需要nginx即可，如果修改了配置文件就要reload重载，想要关闭Nginx直接nginx -s stop即可

这里访问本机，可以看到nginx已经成功启动，查看端口也可以看到80端口

我们这里是两核的cpu，worker_cpu_affinity参数是为了充分利用多核CPU的性能
使用epoll作为IO复用的系统调用

nginx是基于epoll的异步非阻塞的服务器程序，所以，nginx可以轻松处理百万级的并发连接；
epoll是select和poll的增强版本，它更加灵活，没有描述符限制，无需轮询，当有I/O流事件发生的时候，epoll就会告诉进程哪个连接有I/O流事件产生，然后就会去处理这个进程。

rr算法实现负载均衡

当我们访问指定的域名的时候，就会被调度器分发给定义的server，并且nginx自带健康检测，某台server down不会影响用户体验，如果server全部down，就会访问到调度器本身，但是由于调度器一般不足以满足大量的访问需求，所以我们可以设定显示网站正在维护中

ip_hash算法

一般同一个ip的访问会由一个server来完成响应，以防止之前提交表单的丢失等问题出现


我们可以看到同一个ip访问只会由一台server进行响应，并不是其他server出了问题，整体上来看依旧是负载均衡的状态

四、nginx平滑升级

首先解压一份新版本的nginx tar包，并且./configure make之后将二进制程序放在/usr/local/nginx/sbin/底下，当然在这之前我们要对旧版本的进行备份，便于后续版本回退


我们可以看到已经完成了版本的升级，我们采用平滑升级的原因是在升级的过程中nginx服务不会停止，用户对升级无感知，更加贴近于生产环境，当然我们也可以进行版本的回退

我们到这也实现了版本的回退，同样也是在nginx服务没有停止的状态下完成的

我们在nginx中有许多的操作，比如对数据传输进行控制，限制速率、限制带宽、限制并发量等等，以及nginx重定向，可以设置当我们访问某一地址时直接重定向到另一个地址，当然有这些需求的时候；以及日志的可视化监测等等

nginx也有防盗链功能，当然更多的内容可以直接在nginx官网进行查看，就不一一赘述