LVS负载均衡--NET模式

目录

企业群集应用概率

群集的含义

问题

根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型

负载均衡群集(Load Balance Cluster)

高可用群集(High Availability Cluster)

高性能运算群集(High Performance Computer Cluster)

负载均衡群集架构

负载均衡的结构

LVM负载均衡群集配置

ipvsadm 工具选项说明：

---------------------NAT模式 LVS负载均衡群集部署-------------------------

1.部署共享存储（NFS服务器：192.168.110.90）

2.配置节点服务器（192.168.110.60、192.168.110.70）

3.配置负载调度器（内网关 ens32：192.168.110.50，外网关 ens33：12.0.0.1）

4.测试效果

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企业群集应用概率

群集的含义

Cluster、集群、群集

有多台主机构成，但对外之表现为一个整体，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及高可用的要求。

根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型

负载均衡群集

高可用群集

高性能运算群集

负载均衡群集(Load Balance Cluster)

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

高可用群集(High Availability Cluster)

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

高性能运算群集(High Performance Computer Cluster)

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。例如，“云计算”“网格计算”等
 

负载均衡群集架构

负载均衡的结构

第一层，负载调度器(Load Balancer或Director)

访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的VIP地址，也称为群集IP地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后能够平滑替换至备用调度器，确保高可用性。

第二层，服务器池(Server Pool)

群集所提供的应用服务、由服务器池承担，其中每个节点具有独立的RIP地址(真实IP)，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂时失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。

第三层，共享存储(Share Storage)

为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的文件存取服务，确保整个群集的统一性。共享存储可以使用NAS设备，或者提供NFS共享服务的专用服务器。

 

LVM负载均衡群集配置

ipvsadm 工具选项说明：

-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群集模式
-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

---------------------NAT模式 LVS负载均衡群集部署-------------------------

负载调度器：内网关 ens33：192.168.110.30，外网关 ens33：12.0.0.1
Web节点服务器1：192.168.110.60
Web节点服务器2：192.168.110.70
NFS服务器：192.168.110.90
客户端：12.0.0.12

1.部署共享存储（NFS服务器：192.168.110.90）

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

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 ' ni hen shuai！' > /opt/zxr/index.html
echo ' ni ye hen shuai! ' > /opt/yyds/index.html

vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/zxr 192.168.110.0/24(rw,sync)
/opt/yyds 192.168.110.0/24(rw,sync)

--发布共享---

exportfs -rv

2.配置节点服务器（192.168.110.60、192.168.110.70）

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service

yum install nfs-utils rpcbind -y
showmount -e 192.168.110.90

systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind

--192.168.110.60---

mount.nfs 192.168.110.90:/opt/zxr /var/www/html

vim /etc/fstab
192.168.110.90:/opt/zxr        /var/www/html    nfs        defaults,_netdev    0  0

--192.168.110.70---

mount.nfs 192.168.110.90:/opt/yyds /var/www/html
echo 'ni ye hen shuai' > /var/www/html/index.html

vim /etc/fstab
192.168.110.90:/opt/yyds    /var/www/html    nfs     defaults,_netdev    0  0

3.配置负载调度器（内网关 ens32：192.168.110.50，外网关 ens33：12.0.0.1）

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

（1）配置SNAT转发规则

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1

或

echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sysctl -p

iptables -t nat -F
iptables -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.110.0/24 -o ens33 -j SNAT --to-source 12.0.0.1
iptables -t filter -A FORWARD -p tcp --dport 80 -j ACCEPT

（2）加载LVS内核模块

modprobe ip_vs                    #加载 ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs               #查看 ip_vs版本信息

for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done

（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 192.168.110.60:80 -m [-w 1]
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.110.70:80 -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 192.168.110.90:80           #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

4.测试效果

在一台IP为12.0.0.12的客户机使用浏览器访问 http://12.0.0.1/ ，不断刷新浏览器测试负载均衡效果，刷新间隔需长点（或者关闭Web服务的连接保持）。