lvs集群简介

lvs集群简介

LVS集群：

   优点：

       开源免费，具有高可用性，高稳定性，高可靠性

       lvs的负载均衡集群具有很高的处理能力，real server组中的某台node节点出问题了，不会影响整个集群的正常工作；而且具有超高负荷的服务能力，可支持上百万个并发连接数

   缺点：

       在LB上容易出现单点故障，若只有一台LB机，虽然LB机的负载不是很高，但是一旦出现问题整个集群将无法再正常工作

   解决单点故障方法：

       对LB机做一个热备机（双机热备），正常情况下主LB机工作，当主LB机出现问题的时候由热备机接管，继续工作（备用LB机通过keepalived心跳监控主LB机的运行状态，当主LB机出现问题，备用LB机将接管主LB机的vip和服务继续工作）

   组成：

       前端LB负载均衡机，中端real server，底端共享存储数据设备

   LB负载均衡机：

       位于整个集群的最前端，LVS的核心模块IPVS就安装在LB机上，LB机类似于一个路由器，在上面有一个路由表，通过这个路由表把用户的请求通过某种算法交给选定的real server ，同时在LB机上还安装一个监控模块keepalived，此模块用来监控real server的健康状况，如果某台real server出现问题，则从集群中剔除，恢复正常后再加入集群

   负载均衡方法：

       基于DNS的，通过轮询解析域名的A记录来实现负载均衡

       基于ip的负载均衡技术  

       注意：lvs采用的是基于ip的负载均衡技术

   ip负载均衡技术：

       通过IPVS模块来实现的，IPVS模块安装在LB负载机上，在LB负载机上虚拟出一个ip，及vip，客户访问的时候就是访问的这个vip，然后再由负载调度器通过某种调度算法选择一台real server，把客户的请求交给选定的real server

   IPVS：

       是lvs集群系统的核心软件，主要用于当用户请求到达负载调度器后，如何将用户的请求分发给real server，及real server处理完请求后如何将数据返回给用户

   调度算法：

       轮询调度（rr）：将用户的请求平等的交给每台real server，这样会有一个问题就是如果real server性能不一样，就会出现性能高的机器处理请求快处于空闲状态，性能低的机器处理请求慢处于忙碌的状态

       权重方式（wrr）：根据real server性能的不同分配不同的权重，性能高的权重高，处理请求多；性能低的权重低，处理请求少

       最少连接数（lc）：根据real server的连接数多少来分配请求，连接数少的优先去处理客户的请求，适用于每台real server性能相似的情况

   IPVS实现负载的方式：

       NAT（网络地址转换）

       DR（直接路由）

       TUN（隧道）

   NAT方式：

       当用户访问LB机上vip，请求到达负载调度器时，调度器会把目标ip和端口（即vip的地址和端口号）改写成选定的real server的ip和端口号，然后把请求交给选定的real server，real server处理完请求后把数据交给LB机，然后调度器再把real server的ip和端口改会vip的地址和端口，最后把数据交给用户；这种方式访问请求和返回数据都会经过LB机，所以LB机会有很大的压力，容易出现瓶颈

   DR方式：

       和NAT方式唯一的区别是real server返回数据时不再经过LB机，而是直接将数据返回给用户（因此不但在LB机上设置vip，而且在每台real server上也要配置vip，real server处理完用户的请求后直接将数据返回给用户，用户收到请求数据后发现来源ip（real server上的vip）是之前自己发送的那个数据请求的目的ip地址，便接受这个数据请求）

   realserver上的vip：

       绑定在lo接口上的：ifconfig lo:0 118.192.64.120 broadcast 118.192.64.120 netmask 255.255.255.255 up

总体描述：

   LB负载均衡集群：只有一个LB负载均衡机

   HA（High availability）的LB负载均衡集群：对LB机做双机热备

   LB负载均衡集群具有高可用性，高稳定性，高可靠性；实现集群负载的方式有三种：NAT（网络地址转换），DR（直接路由），TUN（隧道）；最常用的是DR直接路由方式，当用户访问LB机的vip，请求到达负载调度器后，负载调度器通过某种调度算法选择一台real server，把客户的请求交给选定的real server，real server处理完请求后把数据直接返回给用户，不再经过LB机了，这就需要在real server上绑定vip，这个vip绑定在lo接口上，lo是一个回旋地址，只用来做本地的测试，不进行网络间的数据传输；我们需要在LB机上安装IPVS模块来实现负载均衡，用于当用户请求到达负载调度器后，如何将用户的请求分发给real server及real server处理完请求后如何将数据返回给用户；同时我们还需要在LB机上安装keepalived，如果某台real server出现问题，则从集群中剔除，恢复正常后再加入集群；这种情况下只有一台LB机，在LB上容易出现单点故障，若只有一台LB机，虽然LB机的负载不是很高，但是一旦出现问题整个集群将无法再正常工作，因此我们可以对LB机做一个双机热备，通过刚才安装的keepalived心跳监控主LB机的运行状态，当主LB机出现问题，备用LB机将接管主LB机的vip和服务继续工作，从而实现高可用性