LVS集群
集群：nginx四层和七层+动静分离
概念
为了解决某个特定问题将多个计算机组合起来形成一个单系统
集群的目的就是为了解决系统的性能瓶颈。
垂直扩展：向上扩展，增加单个机器的性能，升级硬件，是有瓶颈的。
水平扩展：向外扩展，增加设备，并行的运行多个服务，主要是通过网络和算法，来调度服务分配的问题
集群的类型
1.负载均衡集群：英文表示LB loab blance 多个主机组成，每个主机只承担一部分访问机制，主要靠负载均衡算法来实现。
2.高可用集群：HA high avavailiablity 避免SPOF(single point failuer) 单点故障，系统当中，有一部分组件出现故障，可以保证，整个系统继续运行
3.主从---同步（某些特定的服务需要这个概念）----还能实现负载均衡
4.HPC：high-performance computing 快速转发，快速响应。
集群的可靠性指标
MTBF:mean time between failusre :系统在正常运行期间无故障的平均时间，一般用小时，或者天数表示。MTBF值越高，系统的可靠性越高，出现故障的概率也越小
MTBF：系统从发生故障到恢复正常运行的平均时间，一般用小时或者天数表示，MTTR值越小，说明系统恢复故障的能力越强。
A：系统的可靠性指标A值越高越好,A值一般用百分号来表示
A值怎么算的？
A=MTBF /(MTBF+MTTR)
举例
99.9%A值
1年=365天=8750小时
99.9=8760*01%=8.76小时
淘宝的要求
99.999%=52.6分钟
99.9999=31秒
国家电网要求是98%
停机时间
计划内停机：指的是预定时间内的维护或者检修时间，自定义。
计划外停机：运维人员主要关注的就是计划外，如突然出现的意外 7*24小时待命
设计集群时需要考虑的一些原则
- 可扩展性：集群要随时可以添加或者删除设备的能力，（专业说法叫动态扩容与缩容）
- 可靠性：在集群中如果有节点发生故障，可以快速检测并且自动切换。
- 负载均衡：合理的分配负载，避免单个节点过载，影响整体的性能
- 可维护性：能够方便的进行配置，部署，维护，监控，降低成本。
- 安全性：防止恶意的攻击以及数据泄露，数据丢失。
- 易用性：相关的工作人员，可以方便的进入这个集群，以便快速的开发，部署，测试等等
LVS集群概念
1.Lvs：linux virtual server 是一个部署在linux 系统的通过内核层面实现负载均衡的软件
2.开发者姓名：章文嵩 ，由祂发起的开源项目
3.其主要作用：由多个后端服务器组成一个高可用，高性能，负载均衡的高性能集群，通过负载均衡的算法将客户端请求发送到都断服务器
4.阿里的SLB server load balance 基于LVS+keepalived 实现
5.Lvs集群当中的术语
Vs：（virtual server）lvs服务的逻辑名字，外部访问lvs集群时提供的一个虚拟ip地址和端口
DS:Director server : LVS集群当中的主服务器，也叫调度器，是整个LVS集群的核心，接收客户端的请求转发到后端RS
RS:real server lvs 的后端真实服务器的ip，接收到了DS的请求之后，返回响应结果。
CIP：client ip 客户端的ip地址
Vip：virtual ip 对外访问的同一虚拟IP地址。
DIP：Director ip 调度器在lvs内部使用的IP地址，用于和真是服务器进行通信
RIP：后端真实服务器的ip地址
Lvs访问的大致流程
- 客户端访问的都是访问vip
- DS接收到请求，根据调度算法选择好后端服务器（rs）请求发送给rs
- RS处理请求并将响应发送到DS调度器
- DS把RS的真实响应包装秤自己的响应，发送到客户端
客户端既不知道请求的真实服务器，也不知道响应的服务器是谁
Lvs的负载均衡方式
NAT
DR
TUN
其中NAT和DR最常用的方式
NAT模式
NAT模式是最常用的LVS负载方式之一
NAT主要功能就是地址转换
Nat模式
- 在调度器上配置双网卡，一个指内，一个指外
- 配置一个可以和公网进行通信的VIP
- 配置转发策略，如果访问公网的vip，就会把请求的数据转发到后台的RS，请求的格式是报文，而调度器会修改请求的目标IP地址和端口
- RS处理完请求之后，响应客户端，先到调度器，调度器再进行地址转换，把内网地址转换成公网地址，响应给用户
数据请求进入调度器做的请求报文中ip地址的修改
数据响应进入调度器，根据NAT配置进行地址转换
有一点要注意：调度器的内网ip地址和真实服务器的ip地址要在同一网站
Nat：对于客户端来说请求地址始终不变，客户端不需要修改任何配置，转发由调度器通过算法来完成，后端服务器只管接收响应，也不需要修改任何配置。
但是他会有个问题会导致性能损失和单点故障
DR
dr模式也叫直接路由模式，它的特点是请求由调度器完成，但是响应客户端由真是服务器直接响应，不需要通过调度器，
好处是：性能高，而且可以配置vip地址的高可用，不存在单点故障。
Tun：隧道模式隧道协议，把请求转发到后端服务器，需要在后端服务器配置隧道协议
设置lvs
Ipvsadm工具：管理ipvs内核模块的命令行工具，可用于配置和管理lvs集群
-A：添加虚拟服务器
-D：删除整个虚拟服务器
-S:指定负载调度的算法
静态调度
Rr：轮询
Wrr：加权轮询
Dh：目的地址hash
根据ip地址查找静态hash表，获取需要真实的RS的地址
Sh：源地址hash
动态调度
Lc：最小连接数
Wlc：加权最小连接数调度
权重高的。转发的就多，为了避免性能瓶颈，在跟上最小连接数分配，可以把请求往连接数量较小的服务器继续转
Lblc:基于地址的最小连接数调度
将来自同一个目的地址的请求分配给RS，如果这台服务器尚未满负荷，就会把请求分配给最小RS，贰仟在下一次转发时会优先考虑这台RS。
-a：添加真实服务器
-d：删除真实服务器
-t：指定vip地址的端口号
-r：指定RIP的端口号
-m：表示使用nat模式
-g：表示使用DR模式
-i：表示使用隧道模式（TUN模式）
-w：设置真是服务器的权重
-p60：设置连接保持的时间为60秒（默认不带）
-ln：以数字和列表的形式查看lvs的配置信息
Nat模式的部署方式
负载调度器：配置双网卡： 192.168.233.10（内网） 12.0.0.1（ens36）
二台后端web真实服务器：192.168.233.20 192.168.233.30
一台NFS共享服务器：192.168.233.40
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