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群集的含义:
名称:Cluster,集群,群集
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(域名或IP地址),相当于一台大型计算机。
问题:
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的要求。
解决方法:
根据集群所针对的目标差异,可分为三种类型
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
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压力。例如“DNS轮询”“反向代理”等
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。
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
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
高性能依赖于“分布式运算”、“并行运算”,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。例如“云计算”“网络计算”等
负载均衡的结构:
负载均衡群集是目前企业用的最多的群集类型,群集的负载调度技术有三种工作模式
LVS的三种模式:
LVS实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用,为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种搞笑的解决方法
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centos7系统中,以下操作可以手动加载ip_vs模块,并查看系统中ip_vs模块的版本信息。
将收到访问请求按照顺序轮流分配给集群中的各节点(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和系统负载
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取任务,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
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最少的节点
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
性能较高的节点将更大比例的活动连接负载
使用ipvsadm工具完成操作
ipvsadm命令选项:
-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集群模式
-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(默认关闭连接保持)
-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
需要准备五台虚拟机:
两台节点虚拟机:192.168.136.51
192.168.136.52
一台NFS虚拟机:192.168.136.53
一台网关和LVS配置服务器:192.168.136.54
一台Windows虚拟机:12.0.0.30
要求:
1.部署共享存储(NFS服务器:192.168.80.13)
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 192.168.80.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.80.0/24(rw,sync)
2.配置节点服务器(192.168.136.51、192.168.136.52)
因为之前装过Nginx,所以就无需再装
yum install nfs-utils rpcbind -y
改好网卡配置重启网卡生效,别忘了其他服务器的网关需要设置为54,因为连接的网关是网关服务器的内网网关。
3.配置负载调度器(内网关 ens33:192.168.136.54,外网关 ens35:12.0.0.30)
需再添加一个网卡,并且修改网卡配置
(1)配置SNAT转发规则
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
(2)加载LVS内核模块
modprobe ip_vs #加载 ip_vs模块
(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 12.0.0.1:80 -s rr [-p 60]
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.80.11:80 -m [-w 1]
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.80.12:80 -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 12.0.0.1:80 -r 192.168.80.11:80 #删除群集中某一节点服务器
ipvsadm -D -t 12.0.0.1:80 #删除整个虚拟服务器
systemctl stop ipvsadm #停止服务(清空策略),如果selinux没关闭/etc/sysconfig/ipvsadm内容也会清空
systemctl start ipvsadm #启动服务(根据/etc/sysconfig/ipvsadm恢复策略)
ipvsadm-restore < /opt/ipvsadm #恢复LVS 策略