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LVS集群技术

LVS集群技术

由 wensong 在 周四, 2006-04-06 23:13 提交 

LVS集群技术

作者：FunBSD

最后更新：2005年5月18日

目录

  • Preface
  • IPVS
  • HeatBeat
  • Ldirectord
  • Patch
  • Scripts
  • Reference

Preface

集群技术主要分为三大类：

  • 高可用性(High Available Cluster)，例：Linux-HA
  • 负载均衡(Load balancing Cluster)，例：LVS、MOSIX
  • 高性能计算(High Performance Computing)，例：Beowulf

我们这里使用RedHat AS 3.x，LVS，Linux-HA，Ldirectord，构造一个高可用的负载均衡集群系统。如图：

LVS集群技术_第1张图片

各层的作用：

  • Load Balancer(负载均衡器)：

    Load Balancer是整个集群系统的前端，负责把客户请求转发到Real Server上。

    Backup是备份Load Balancer，当Load Balancer不可用时接替它，成为实际的Load Balancer。

    Load Balancer通过Ldirectord监测各Real Server的健康状况。在Real Server不可用时
    把它从群中剔除，恢复时重新加入。
  • Server Array(服务器群)：

    Server Array是一组运行实际应用服务的机器，比如WEB, Mail, FTP, DNS, Media等等。

    在实际应用中，Load Balancer和Backup也可以兼任Real Server的角色。
  • Shared Storage(共享存储)：

    Shared Storage为所有Real Server提供共享存储空间和一致的数据内容。

各服务器IP分配：

Virtual IP： 192.168.136.10
Load Balancer： 192.168.136.11
Backup： 192.168.136.12
Real Server 1： 192.168.136.101
Real Server 2： 192.168.136.102
Real Server 3： 192.168.136.103

IPVS

IPVS是LVS集群系统的核心软件，它的主要作用是：

  • 安装在Load Balancer上，把发往Virtual IP的请求转发到Real Server上。

IPVS的负载均衡机制有三种，这里使用IP Tunneling机制：

  • Virtual Server via NAT
  • Virtual Server via IP Tunneling
  • Virtual Server via Direct Routing

IPVS的负载调度算法有十种：

  • 轮叫（Round Robin）
  • 加权轮叫（Weighted Round Robin）
  • 最少链接（Least Connections）
  • 加权最少链接（Weighted Least Connections）
  • 基于局部性的最少链接（Locality-Based Least Connections）
  • 带复制的基于局部性最少链接（Locality-Based Least Connections with Replication）
  • 目标地址散列（Destination Hashing ）
  • 源地址散列（Source Hashing）
  • 最短期望延迟(Shortest Expected Delay)
  • 无须队列等待（Never Queue）

IPVS安装主要包括三方面：

  • 在Load Banlancer上安装IPVS内核补丁
  • 在Load Banlancer上安装IPVS管理软件
  • 在Real Server上安装ARP hidden内核补丁

关于如何编译内核请参考其他文档，这里使用从UltraMonkey下载的已编译好的内核。

在Load Banlancer、Backup和Real Server上使用同一内核，IPVS和ARP hidden都已编译在这个内核里：

wget http://www.ultramonkey.org/download/2.0.1/rh.el.3.0/RPMS/mkinitrd-3.5.13-1.um.1.i386.rpm
wget http://www.ultramonkey.org/download/2.0.1/rh.el.3.0/RPMS/kernel-2.4.21-27.0.2.EL.um.1.i686.rpm
wget http://www.ultramonkey.org/download/2.0.1/rh.el.3.0/RPMS/kernel-smp-2.4.21-27.0.2.EL.um.1.i686.rpm
rpm -Fhv mkinitrd-3.5.13-1.um.1.i386.rpm

rpm -Fhv kernel-2.4.21-27.0.2.EL.um.1.i686.rpm

在Load Banlancer和Backup上安装IPVS管理软件：

wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.4/ipvs-1.0.10.tar.gz

tar zxf ipvs-1.0.10.tar.gz

cd ipvs-1.0.10/ipvs/ipvsadm

make install

chkconfig --del ipvsadm

配置IPVS(/etc/sysconfig/ipvsadm)，添加Real Server：

-A -t 192.168.136.10:80 -s rr

-a -t 192.168.136.10:80 -r 192.168.136.11:80 -i

-a -t 192.168.136.10:80 -r 192.168.136.12:80 -i

-a -t 192.168.136.10:80 -r 192.168.136.101:80 -i

-a -t 192.168.136.10:80 -r 192.168.136.102:80 -i

-a -t 192.168.136.10:80 -r 192.168.136.103:80 -i

相关链接：

Kernel：http://www.kernel.org/

IPVS和IPVSadm：http://www.linuxvirtualserver.org/software/ipvs.html

ARP hidden：http://www.ssi.bg/~ja/#hidden

注意事项：

1. Kernel,IPVS,IPVSadm,ARP hidden之间的版本必须对应。

2. 自己编译内核时，从http://www.kernel.org/下载标准内核源文件，不要使用发行版的内核源文件。

3. Kernel 2.4.28和2.6.10及以上版本已内置IPVS，有些Linux发行版也在其内核里编译了IPVS。

4. ARP hidden可以用arp_ignore/arp_announce或者arptables代替

HeartBeat

HeartBeat是Linux-HA的高可用性集群软件，它的主要作用是：

  • 安装在Load Balancer和Backup上，运行于active/standby模式。

    当Load Balancer失效时，Backup自动激活，成为实际的Load Balancer。
  • 切换到active模式时，按顺序启动Virtual IP、IPVS和Ldirectord。

    切换到standby模式时，按顺序关闭Ldirectord、IPVS和Virtual IP。

HeartBeat串口线连接测试方法：

在Load Balancer上：cat < /dev/ttyS0

在Backup上：echo hello > /dev/ttyS0

修改主机名(/etc/hosts)：

127.0.0.1         localhost.localdomain localhost

192.168.136.11    loadbalancer

192.168.136.12    backup

安装：

groupadd -g 694 haclient

useradd -u 694 -g haclient hacluster


rpm -ivh /mnt/cdrom/RedHat/RPMS/glib2-devel-*


wget http://www.packetfactory.net/libnet/dist/libnet.tar.gz

tar zxf libnet.tar.gz

cd libnet

./configure 

make

make install


wget http://www.linux-ha.org/download/heartbeat-1.99.4-tar.gz

tar zxf heartbeat-1.99.4.tar.gz

cd heartbeat-1.99.4

./ConfigureMe configure --disable-swig --disable-snmp-subagent

make

make install

cp doc/ha.cf doc/haresources doc/authkeys /etc/ha.d/

cp ldirectord/ldirectord.cf /etc/ha.d/

chkconfig --add heartbeat

chkconfig --del ldirectord

主配置文件(/etc/ha.d/ha.cf)：

#debugfile /var/log/ha-debug

logfile /var/log/ha-log

logfacility local0

keepalive 2

deadtime 30

warntime 10

initdead 120

udpport 694

baud 19200

serial /dev/ttyS0

mcast eth0 225.0.0.1 694 1 0

# 当主节点恢复后，是否自动切回

auto_failback on


# stonith用来保证共享存储环境中的数据完整性

#stonith baytech /etc/ha.d/conf/stonith.baytech


# watchdog能让系统在出现故障1分钟后重启该机器。这个功能可以帮助服务器在确实停止心跳后能够重新恢复心跳。

# 如果使用该特性，则在内核中装入"softdog"内核模块，用来生成实际的设备文件，输入"insmod softdog"加载模块。

# 输入"grep misc /proc/devices"(应为10)，输入"cat /proc/misc | grep watchdog"(应为130)。

# 生成设备文件："mknod /dev/watchdog c 10 130" 。

#watchdog /dev/watchdog


node loadbalancer

node backup


# 默认heartbeat并不检测除本身之外的其他任何服务，也不检测网络状况。

# 所以当网络中断时，并不会进行Load Balancer和Backup之间的切换。

# 可以通过ipfail插件，设置'ping nodes'来解决这一问题。详细说明参考hearbeat文档。

#ping 192.168.136.1 172.16.0.1

ping_group group1 192.168.136.1 192.168.136.2

respawn root /usr/lib/heartbeat/ipfail

apiauth ipfail gid=root uid=root


# 其他一些插件可以在/usr/lib/heartbeat下找到

#apiauth ipfail uid=hacluster

#apiauth ccm uid=hacluster

#apiauth cms uid=hacluster

#apiauth ping gid=haclient uid=alanr,root

#apiauth default gid=haclient

资源文件(/etc/ha.d/haresources)：

loadbalancer lvs IPaddr::192.168.136.10/24/eth0 ipvsadm ldirectord

认证文件(/etc/ha.d/authkeys)，选取一种认证方式，这个文件的权限必须是600：

auth 1

1 crc

#2 sha1 sha1_any_password

#3 md5 md5_any_password

相关链接：

Linux-HA：http://www.linux-ha.org

 

ldirectord

安装HeartBeat过程中，已经自动安装了Ldirectord，它的作用是：

  • 监测Real Server，当Real Server失效时，把它从Load Balancer列表中删除，恢复时重新添加。

配置(/etc/ha.d/ldirectord.cf)：

# Global Directives

checktimeout=3

checkinterval=1

fallback=127.0.0.1:80

autoreload=yes

logfile="/var/log/ldirectord.log"

quiescent=yes

# A sample virual with a fallback that will override the gobal setting

virtual=192.168.136.10:80

        real=192.168.136.11:80  ipip

        real=192.168.136.12:80  ipip

        real=192.168.136.101:80 ipip

        real=192.168.136.102:80 ipip

        real=192.168.136.103:80 ipip

        fallback=127.0.0.1:80   gate

        service=http

        request="test.html"

        receive="Test Page"

        virtualhost=www.funbsd.net

        scheduler=rr

        #persistent=600

        #netmask=255.255.255.255

        protocol=tcp

在每个Real Server的中添加监控页：

echo "Test Page" >> /var/www/html/test.html

Patch

在启动集群系统之前，我们认为包括Load Balancer和Backup在内的所有服务器都是Real Server。

在服务器上添加以下脚本/etc/init.d/tunl，用来配置tunl端口，应用arp补丁：

#!/bin/sh

# chkconfig: 2345 70 10

# description: Config tunl port and apply arp patch

VIP=192.168.136.10

. /etc/rc.d/init.d/functions

case "$1" in

    start)

        echo "Tunl port starting"

        ifconfig tunl0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/hidden

        ;;

    stop)

        echo "Tunl port closing"

        ifconfig tunl0 down

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden

        ;;

    *)

        echo "Usage: $0 {start|stop}"

        exit 1

esac

如果有多个Virutal IP，可以使用tunl0:0,tunl0:1...。

chmod 755 /etc/init.d/tunl

chkconfig --add tunl

在Load Balancer和Backup上，这个脚本的启动级必须先于heartbeat，关闭级必须后于heartbeat。

Scripts

在HeartBeat资源文件(/etc/ha.d/haresources)中定义了实现集群所需的各个软件的启动脚本。

这些脚本必须放在/etc/init.d或者/etc/ha.d/resource.d目录里，启动顺序不能变：

loadbalancer lvs IPaddr::192.168.136.10/24/eth0 ipvsadm ldirectord

IPaddr的作用是启动Virutal IP，它是HeartBeart自带的一个脚本。

ipvsadm的作用是在启动的时候把所有Real Server加入群中。

ldirectord的作用是启动ldirectord监控程序。

lvs的作用是为启动Load Balancer做准备，关闭tunl端口，取消arp补丁：

#!/bin/sh

# chkconfig: 2345 90 10

# description: Preparing for Load Balancer and Real Server switching

VIP=192.168.136.10

. /etc/rc.d/init.d/functions

case "$1" in

    start)

        echo "Preparing for Load Balancer"

        ifconfig tunl0 down

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

        echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden

        ;;

    stop)

        echo "Preparing for Real Server"

        ifconfig tunl0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/hidden

        echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/hidden

        ;;

    *)

        echo "Usage: lvs {start|stop}"

        exit 1

esac

chmod 755 /etc/ha.d/resource.d/lvs

启动集群系统：

/etc/init.d/heartbeat start

Reference

http://www.linuxvirtualserver.org/

http://www.linux-ha.org/

http://www.ultramonkey.org/

http://www.linuxts.com/modules/sections/index.php?op=viewarticle&artid=375

http://www.yesky.com/SoftChannel/72341302397632512/20040311/1776261.shtml

http://www-900.ibm.com/developerWorks/cn/linux/theme/special/index.shtml#cluster

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    从零开始搭建LVS高性能集群（DR模式）架构本设计方案采用三台服务器构建集群，使用LinuxVirtualServer(LVS)作为负载均衡器，运行在直接路由(DR)模式下。集群中的每一台服务器都将运行相同的服务，以实现高可用性和可扩展性。LVS将作为前端节点，接收所有进入的请求，并将它们分发到后端服务器。流程配置三台服务器，安装必要的操作系统和软件。关闭防火墙:systemctldisablef
  • LVS+Keepalived集群 史努比. lvs
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  • 跳出iframe返回外层页面 g21121 iframe
    在web开发过程中难免要用到iframe，但当连接超时或跳转到公共页面时就会出现超时页面显示在iframe中，这时我们就需要跳出这个iframe到达一个公共页面去。 首先跳转到一个中间页，这个页面用于判断是否在iframe中，在页面加载的过程中调用如下代码： <script type="text/javascript"> //<!-- function
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    在Spring常用注解第一步部分【Spring框架一】Spring常用注解之Autowired和Resource注解（http://bit1129.iteye.com/blog/2114084）中介绍了Autowired和Resource两个注解的功能，它们用于将依赖根据名称或者类型进行自动的注入，这简化了在XML中，依赖注入部分的XML的编写，但是UserDao和UserService两个bea
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        由于过去对于soap协议的cxf接触的不是很多,所以遇到了也是迷糊了一会.后来经过查找资料才得以解决. 初始原因一般是由于jaxws2.2规范和jdk6及以上不兼容导致的.所以要强制降为jaxws2.1进行编译生成.我们需要少量的修改: 我们原来的代码 wsdl2java com.test.xxx -client http://..... 修改后的代
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           我们都知道一个事实，在行星内部的时候，因为地理信息的坐标都是相对固定的，所以我们获取一组GIS数据之后，就可以存储到硬盘中，长久使用。。。但是，请注意，这种经验在宇宙时代是不能够被继续使用的          宇宙是一个高维时空
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    完整命令 CREATE DATABASE mynewdb   USER SYS IDENTIFIED BY sys_password   USER SYSTEM IDENTIFIED BY system_password   LOGFILE GROUP 1 ('/u01/logs/my/redo01a.log','/u02/logs/m
  • 几句不中听却不得不认可的话 datageek
    1、人丑就该多读书。 2、你不快乐是因为：你可以像猪一样懒，却无法像只猪一样懒得心安理得。 3、如果你太在意别人的看法，那么你的生活将变成一件裤衩，别人放什么屁，你都得接着。 4、你的问题主要在于：读书不多而买书太多，读书太少又特爱思考，还他妈话痨。 5、与禽兽搏斗的三种结局：(1)、赢了，比禽兽还禽兽。(2)、输了，禽兽不如。(3)、平了，跟禽兽没两样。结论：选择正确的对手很重要。 6
  • 1 14:00 PHP中的“syntax error, unexpected T_PAAMAYIM_NEKUDOTAYIM”错误 dcj3sjt126com PHP
    原文地址：http://www.kafka0102.com/2010/08/281.html   因为需要，今天晚些在本机使用PHP做些测试，PHP脚本依赖了一堆我也不清楚做什么用的库。结果一跑起来，就报出类似下面的错误：“Parse error: syntax error, unexpected T_PAAMAYIM_NEKUDOTAYIM in /home/kafka/test/
  • xcode6 Auto layout and size classes dcj3sjt126com ios
    官方GUI   https://developer.apple.com/library/ios/documentation/UserExperience/Conceptual/AutolayoutPG/Introduction/Introduction.html   iOS中使用自动布局（一）   http://www.cocoachina.com/ind
  • 通过PreparedStatement批量执行sql语句【sql语句相同，值不同】 梦见x光 sql事务批量执行
    比如说：我有一个List需要添加到数据库中，那么我该如何通过PreparedStatement来操作呢？ public void addCustomerByCommit(Connection conn , List<Customer> customerList) {    String sql = "inseret into customer(id
  • 程序员必知必会----linux常用命令之十【系统相关】 hanqunfeng Linux常用命令
    一.linux快捷键 Ctrl+C : 终止当前命令 Ctrl+S : 暂停屏幕输出 Ctrl+Q : 恢复屏幕输出 Ctrl+U : 删除当前行光标前的所有字符 Ctrl+Z : 挂起当前正在执行的进程 Ctrl+L : 清除终端屏幕，相当于clear   二.终端命令 clear : 清除终端屏幕 reset : 重置视窗，当屏幕编码混乱时使用 time com
  • NGINX IXHONG nginx
    pcre 编译安装 nginx conf/vhost/test.conf   upstream admin { server 127.0.0.1:8080; }   server {                 listen       80; &
  • 设计模式--工厂模式 kerryg 设计模式
    工厂方式模式分为三种：   1、普通工厂模式：建立一个工厂类，对实现了同一个接口的一些类进行实例的创建。   2、多个工厂方法的模式：就是对普通工厂方法模式的改进，在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式就是提供多个工厂方法，分别创建对象。   3、静态工厂方法模式：就是将上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态，
  • Spring InitializingBean/init-method和DisposableBean/destroy-method mx_xiehd javaspringbeanxml
    1.initializingBean/init-method 实现org.springframework.beans.factory.InitializingBean接口允许一个bean在它的所有必须属性被BeanFactory设置后，来执行初始化的工作，InitialzingBean仅仅指定了一个方法。 通常InitializingBean接口的使用是能够被避免的，（不鼓励使用，因为没有必要
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    有时候，我们在向vim打开的一个xml，或者任意文件中，拷贝粘贴的代码时，格式莫名其毛的就混乱了，然后自己一个个再重新，把格式排列好，非常耗时，而且很不爽，那么有没有办法避免呢？ 答案是肯定的，设置下缩进格式就可以了，非常简单： 在用户的根目录下 直接vi  ~/.vimrc文件 然后将set pastetoggle=<F9> 写入这个文件中，保存退出，重新登录，
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    多线程并发使用同一个channel java.nio.BufferOverflowException: null at java.nio.HeapByteBuffer.put(HeapByteBuffer.java:183) ~[na:1.7.0_60-ea] at java.nio.ByteBuffer.put(ByteBuffer.java:832) ~[na:1.7.0_60-ea]
  • Hadoop NameNode单点问题解决方案之一 AvatarNode wyz2009107220 NameNode
    我们遇到的情况 Hadoop NameNode存在单点问题。这个问题会影响分布式平台24*7运行。先说说我们的情况吧。 我们的团队负责管理一个1200节点的集群(总大小12PB)，目前是运行版本为Hadoop 0.20，transaction logs写入一个共享的NFS filer(注：NetApp NFS Filer)。 经常遇到需要中断服务的问题是给hadoop打补丁。 DataNod
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