lvs

一，LVS功能详解 1.1 LVS（Linux Virtual Server）介绍 LVS是Linux Virtual Server 的简写（也叫做IPVS），意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，可以在UNIX/LINUX平台下实现负载均衡集群功能。 1.2 企业网站LVS集群架构图 1.3 IPVS软件工作层次图 从上图我们看出，LVS负载均衡调度技术是在Linux内核中实现的，因此，被称之为Linux虚拟服务器（Linux Virtual Server）。我们使用该软件配置LVS时候，不能直接配置内核中的ipbs，而需要使用ipvs管理工具ipvsadm进行管理，或者通过Keepalived软件直接管理ipvs。 1.4 LVS体系结构与工作原理简单描述 LVS集群负载均衡器接受服务的所有入站客户端计算机请求，并根据调度算法决定哪个集群节点应该处理回复请求。负载均衡器（简称LB）有时也被称为LVS Director（简称Director）。 LVS虚拟服务器的体系结构如下图所示，一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接，在他们的前端有一个负载调度器（Load Balancer）。 负载调度器能无缝地将网络请求调度到真实服务器上，从而使得服务器集群的结构对客户是透明的，客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一台高性能，高可用的服务器一样

一、负载均衡LVS基本介绍 ●LB集群的架构和原理很简单，就是当用户的请求过来时，会直接分发到Director Server上，然后它把用户的请求根据设置好的调度算法，智能均衡地分发到后端真正服务器(real server)上。为了避免不同机器上用户请求得到的数据不一样，需要用到了共享存储，这样保证所有用户请求的数据是一样的。 ●LVS是 Linux Virtual Server 的简称，也就是Linux虚拟服务器。这是一个由章文嵩博士发起的一个开源项目，它的官方网站是 http://www.linuxvirtualserver.org 现在 LVS 已经是 Linux 内核标准的一部分。 ●使用 LVS 可以达到的技术目标是：通过 LVS 达到的负载均衡技术和 Linux 操作系统实现一个高性能高可用的 Linux 服务器集群，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的性能。LVS 是一个实现负载均衡集群的开源软件项目，LVS架构从逻辑上可分为调度层、Server集群层和共享存储。 二、LVS的基本工作原理 1、当用户向负载均衡调度器（Director Server）发起请求，调度器将请求发往至内核空间 2、PREROUTING链首先会接收到用户请求，判断目标IP确定是本机IP，将数据包发往INPUT链 3、IPVS是工作在INPUT链上的

群集的含义 Cluster，集群，群集 由多台主机构成，但对外只表现为一个整体 在互联网应用中，随着站点对硬件性能，相应速度，服务稳定性，数据可靠性等要求越来越高，单台服务器力不从心 解决方法： 使用价格昂贵的小型机，大型机 使用普通服务器构建服务群集 企业群集分类 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  以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 高可用群集  以提高应用系统的可靠性，尽可能的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 高性能运算群集  以提高应用系统的CPU运算速度，扩展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  高性能运算群集的高性能依赖于“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 负载均衡群集工作模式分析 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： 地址转换 IP隧道 直接路由 NAT模式 TUN模式 DR模式 负载均衡群集结构 负载均衡的结构： 第一层，负载调度器 第二层，服务器池

keepalived实现原理 keepalived采用vrrp热备份协议，实现Linux服务器的多机热备功能 vrrp，虚拟路由冗余协议，是针对路由器的一种备份解决方案 keepalivd案列讲解 keepalived可实现多机热备，每个热备组有多台服务器，最常用的就是双机热备 双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器 DR模式原理 实验环境 CentOS7系统： DR1 主： 192.168.100.2 DR2 备： 192.168.100.20 虚拟IP：192.168.100.10 web1：192.168.100.221 web2：192.168.100.222 win10系统： client：192.168.100.100 1、分别在四台Linux虚拟机上安装实验所需软件包 DR1主： [root@localhost ~]# yum install ipvsadm keepalived -y DR2从： [root@localhost ~]# yum install ipvsadm keepalived -y web1： [root@localhost ~]# yum install httpd -y web2： [root@localhost ~]# yum install httpd -y 2、分别将五台虚拟机的网络模式改为仅主机模式

LVS的概念和重要性 LVS: 概念：是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统 作用：举例 　　像有三个小区，但是工作的时间和休息的时间不一样，第一个是白天工作，一个是晚上工作，一个是比较散时间， 　　如果没有负载均衡lvs的话，那么这三个小区，都是只是能用自己的那台服务器， 仅仅的用一台服务器的带宽1M，这样的话，三个小区就会总会有一段时间会没有人用，而其他的小区又只能限制在一台上 （图示：大圈代表小区集体，小圈代表服务器，1M代表一兆的带宽） 使用lvs之后的形式图示 大圈：人群 中间小圈：负载均衡服务器 右边小圈：服务器realserver 这样就会均衡不同时段的可以使用的服务器的数量 一.LVS是什么？ LVS的英文全称是Linux Virtual Server，即Linux虚拟服务器。 它是我们国家的章文嵩博士的一个开源项目。在linux内存2.6中，它已经成为内核的一部分，在此之前的内核版本则需要重新编译内核。 二.LVS能干什么？ LVS主要用于多服务器的负载均衡。它工作在网络层，可以实现高性能，高可用的服务器集群技术。 它廉价，可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器。 它易用，配置非常简单，且有多种负载均衡的方法。它稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不影响整体效果。

集群 一组通过高速网络互联的计算机组,并以单一系统的模式加以管理 将很多服务器集中起来一起,提供同一种服务,在客户端看来就像是只有一个服务器 可以在付出较低成本的情况下获得在性能,可靠性,灵活性方面的相对较高的收益 任务调度是集群系统中的核心技术 集群分类 1.高性能计算集群HPC:通过以集群开发的并行应用程序,如计算密集型应用 2.负载均衡(LB)集群:客户端负载在计算机集群中尽可能平均分摊 3.高可用(HA)集群:避免单点故障,当一个系统发生故障时,可以快速迁移 LVS:可以实现高可用的,可伸缩的,web,mail,cache和media等网络服务 最终目标是利用Linux操作系统和LVS集群软件实现一个高可用,高性能,低成本的服务器应用集群 LVS集群组成 前端:负载均衡层 中间:服务器群组层 底端:数据共享存储层 LVS术语 Director Server:调度服务器 Real Server:真实服务器 VIP:虚拟IP地址:调度器对外的IP RIP:真实IP地址:集群节点上使用的IP地址 DIP:调度器连接节点服务器的IP地址:调度器对内的IP LVS与NGINX的区别 Nginx代理服务器需要对请求进行解包的过程,再封装转交给集群,反之也是如此,增加了大量封装解包的过程.ip层次来说,web服务器收到的请求的ip不是直接来自于客户端,而是来自于代理服务器.

LVS负载均衡群集 理解负载均衡群集的原理 掌握LVS-NAT的部署 企业群集应用概述 群集的含义： 1.Cluster,集群、群集 2.由多台主机构成，但对外只表现为一个整体 在互联网应用中，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，单台服务器力不从心 解决方法： 1.使用价格昂贵的小型机、大型机 2.使用普通服务器构建服务群集 企业群集分类 根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型： 1.负载均衡群集（轮询，最小连接的加权重） 2.高可用群集（访问的速度，可靠性） 3.高性能运算群集（并发处理任务） 负载均衡群集(Load Balance Cluster)： 1.以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、负载(LB) 的整体性能 2.LB的负载分配依赖于主节点的分流算法 高可用群集(High Availability Cluster)： 1.以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 2.HA的工作方式包括双工和主从两种模式 高性能运算群集(High Performance Computer Cluster)： 1.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 2

LVS负载均衡群集 环境准备： CentOS 7-1：调度器，网关（需要两块网卡）外：12.0.0.1 内：192.168.200.1 CentOS 7-2：网站服务器（Apache）192.168.200.110 CentOS 7-3：网站服务器（Apache）192.168.200.120 CentOS 7-4：提供共享存储 192.168.200.130 win7-1：客户端 12.0.0.12 yum在线安装前置操作： 1.共享存储服务器CentOS 7-4的操作： [root@localhost ~]# rpm -q nfs-utils nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64 [root@localhost ~]# rpm -q rpcbind rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64 2.节点服务器CentOS 7-2和7-3两台节点服务器： [root@localhost ~]# yum install httpd -y 3.调度器网关CentOS 7-1操作： //要先添加一个网络适配器，成为两个网卡 [root@localhost ~]# yum install ipvsadm -y 共享存储服务器CentOS 7-4： //先将网卡更改为仅主机模式 [root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig

LVS/NAT 在一组服务器前有一个调度器,它们是通过 Switch/HUB 相连接的。这些服务器提供相同的网络服 务、相同的内容,即不管请求被发送到哪一台服务器,执 行结果是一样的。服务的内容可以复制到 每台服务器的本地硬盘上,可以通过网络文件系统(如 NFS)共享,也可以通过一个分布式文件系统 来提供。 VS/NAT 的优点是服务器可以运行任何支持 TCP/IP 的操作系统,它只需要一个 IP 地址配置在调度器 上,服务器组可以用私有的 IP 地址。缺点是它的伸缩能力有限, 当服务器结点数目升到 20 时,调度 器本身有可能成为系统的新瓶颈,因为在 VS/NAT 中请求和响应报文都需要通过负载调度器。 VS/NAT 的优点是服务器可以运行任何支持 TCP/IP 的操作系统,它只需要一个 IP 地址配置在调度器上, 服务器组可以用私有的 IP 地址。缺点是它的伸缩能力有限, 当服务器结点数目升到 20 时,调度器本身 有可能成为系统的新瓶颈,因为在 VS/NAT 中请求和响应报文都需要通过负载调度器。 lvs：linux virtual server 1.四种工作模式： dr：直接路由模式 tun：隧道模式 nat：路由转发模式 fullnat模式 性能比较：DR>TUN>NAT>FULLNAT 2.LVS相关术语 DS：Director Server。指的是前端负载均衡器节点

群集应用概述 群集的含义 1.Cluster,集群、群集 2.由多台主机构成，但对外只表现为一个整体 在互联网应用中，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，单台服务器力不从心 解决方法: 1.使用价格昂贵的小型机、大型机 2.使用普通服务器构建服务群集 企业群集分类 根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型 ： 1.负载均衡群集（轮询，最小连接的加权重） 2.高可用群集（访问的速度，可靠性） 3.高性能运算群集（并发处理任务） 负载均衡群集(Load Balance Cluster) 1.以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、负载(LB) 的整体性能 2.LB的负载分配依赖于主节点的分流算法 高可用群集(High Availability Cluster) 1.以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 2.HA的工作方式包括双工和主从两种模式 高性能运算群集(High Performance Computer Cluster) 1.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 2.高性能运算群集的高性能依赖于"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