lvs负载均衡

前言 　　使用集群是大中型网站解决高并发、海量数据问题的常用手段。当一台服务器的处理能力、存储空间不足时，不要企图去换更强大的服务器，对大型网站而言，不管多么强大的服务器，都满足不了网站持续增长的业务需求和用户量。这种情况下，更恰当的做法是增加一台或多台服务器去分担原有服务器的访问及存储压力。通过 负载均衡调度服务器，将来自浏览器的访问请求分发到应用服务器集群中的任何一台服务器上 ，如果有更多的用户，就在集群中加入更多的应用服务器，使应用服务器的负载压力不再成为整个网站的瓶颈。 环境准备 　　192.168.0.221：nginx + keepalived master (主) 　　192.168.0.222：nginx + keepalived backup slave (从) 　　192.168.0.223：tomcat 　　192.168.0.224：tomcat 　　虚拟ip(VIP):192.168.0.200，对外提供服务的ip，也可称作浮动ip 　　各个组件之间的关系图如下： Tomcat做应用服务器 　　 tomcat 的安装不在本博客范围之内，具体例子网上很多在此就不讲解， tomcat 的 webapps 下记得放自己的应用，我的是 myWeb ，如果大家也用我的 myWeb ，那么index.jsp中的ip需要换成自己的 　　将192.168.0.223

企业级负载均衡集群LVS—四种模式的工作原理 1. DR模式 2. TUN模式 3. NAT模式 4. full-nat模式 1. DR模式 Virtual Server via Direct Routing(VS-DR):用直接路由技术实现虚拟服务器｡当参与集群的计算机和作为控制管理的计算机在同一个网段时可以用此方法,控制管理的计算机接收到请求包时直接送到参与集群的节点｡直接路由模式比较特别，很难说和什么方面相似，前种模式基本上都是工作在网络层上（三层），而直接路由模式则应该是工作在数据链路层上（二层）。 工作原理 ： 如上图所示，Director和REAL SERVER都配置同一个IP（VIP），Director将该IP配置到对外的网卡上，Real server将该IP配置到lo网卡上。配置arp_ignore为1（目的是让数据包发出apr请求时，只有Director会响应该arp请求），所有REAL SERVER对本身这个IP的ARP请求保持静默。而Director收到数据包后根据调度算法，找出对应的 REAL SERVER，把目的MAC地址改为REAL SERVER的MAC并发给这台REAL SERVER。这时REAL SERVER通过网卡eth0收到这个数据包，由于Real Server上的lo网卡配置的也有VIP,所以RS接收该数据包。处理后直接返回给客户端

01 网络通信传输 应用层7 nginx 软件 表示层6 会话层5 传输曾4 lvs 内核 网络层3 链路层2 物理层1 整个互联网建立在下一跳的模式下 –IP是逻辑上的两个端点 –MAC是物理上连接的两个节点 端点间TCP传输过程中 –确认机制 –状态机制 –不可分割 解析数据包需要成本 –交换机：二层，只关心MAC地址 –路由器：三层，只关心IP和路由表 –LVS服务器：四层，只关心PORT，状态 –nginx：七层，关心socket对应关系 02 负载均衡 LVS –DR –客户端发送对VIP的请求 –lvs负载到后端某一台server –后端server处理后，直接封包回送客户 源IP地址一定是lvs上面陪的那个公网服务地址 也就后端server要配置这个ip 后端server收到的数据包是lvs没有变动过的（IP：vip） 目标ip一定是自己持有的 so：多个server，接入互联网的server持有相同的IP，是不对的 –必须将后端server中的vip隐藏起来（对外隐藏） LVS DR VIP: 虚拟服务器地址 DIP: 转发的网络地址 2.1 –1 ，和RIP通信：ARP协议，获取Real Server的RIP：MAC地址 2.2 –2 ，转发Client的数据包到RIP上（隐藏的VIP） RIP: 后端真实主机(后端服务器) CIP: 客户端IP地址 2.1 四层

Nginx反向代理型负载 负载均衡（load balance）集群，提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的负载、带宽、增加吞吐量、加强网络数据处理能力、提高网络的灵活性和可用性。 单台计算机无法承受大规模的并发访问，或者数据流量。此时需要搭建负载均衡集群把流量分摊到多台节点设备上分别处理，即减少用户的等待响应的时间，又提升了用户体验； 7*24小时的服务保证，任意一个或者多个有限后端节点宕机，不能影响整个业务的运行。 为什么还要学习LVS 工作在网络模型的7层，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构，Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。 最新版本的Nginx也支持4层TCP负载，曾经这是LVS比Nginx好的地方。 Nginx对网路稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就能进行负载均衡，这个也是它的优势之一，相反LVS对网络稳定性依赖比较大。 Nginx的安装配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出来。LVS的配置、测试就要花比较长的时间了，LVS对网络依赖比较大。 懵逼了，Nginx这么好用，为什么还要用LVS。 简单一句话，当并发量超过Nginx上线，就可以使用LVS了。 日1000-2000W PV 或者并发请求10000一下都可以考虑用Nginx。 大型门户网站，点上网站需要用到LVS。

5.安装配置keepalived Keepalived 是运行在 lvs 之上，它的主要功能是实现真实机的故障隔离及负载均衡器间的失败切换 FailOver.lvs 结合 keepalived，就实现了 3 层、4 层、5/7 层交换的功能。下面进行LVS第二种用法，LVS+keepalived。其中ipvsadm的安装及验证同 本文第4.2章节 （ 这种方式不需要配置Director Server ），Real Server的配置及验证同本文第4.4章节 * 所有Director Server需要安装keepalived(已经安装了ipvsadm的主机) 5.1 准备工作 地址规划：与第一种方式类似。 服务器名 IP地址 网关 虚拟设备名 虚拟IP Director Server：主 192.168.98.75 192.168.98.1 eth0 192.168.98.77 Director Server：备 192.168.98.118 192.168.98.1 eth0 192.168.98.77 Real Server 1 192.168.98.74 192.168.98.1 lo:0 192.168.98.77 Real Server 2 192.168.98.117 192.168.98.1 lo:0 192.168.98.77 Real Server n … … ..

群集应用概述 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、影响速度、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 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（Load Balance Cluster） 以提高应用系统的影响能力、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（High Availability Cluster） 以提高应用系统的可靠性、尽可能地减少终端时间为目标，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方式 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 高性能运算群集的高性能依赖于“分布式运算”、“并行运算”，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得最多的群集模型

使用LVS实现负载均衡原理及安装配置详解 负载均衡集群是 load balance 集群的简写，翻译成中文就是负载均衡集群。常用的负载均衡开源软件有nginx、lvs、haproxy，商业的硬件负载均衡设备F5、Netscale。这里主要是学习 LVS 并对其进行了详细的总结记录。 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

本文目录： LVS介绍与集群搭建 负载均衡（LVS）相关名词 在Web端的操作有什么含义 LVS集群的工作模式 IPVS调度器实现的八种负载调度算法 LVS+Keepalived方案实现 常见LVS负载均衡高可用解决方案 一、负载均衡介绍 1、负载均衡的妙用 负载均衡（Load Balance）集群提供了一种廉价、有效、透明的方法，来扩展网络设备和服务器的负载、带宽，增加吞吐量，加强网络数据处理能力，提高网络的灵活性和可用性。 单台计算机无法承受大规模的并发访问或数据流量了，此时需要搭建负载均衡集群把流量分摊到多台节点设备上分别处理，即减少用户等待响应的时间又提升了用户体验； 7*24小时的服务保证，任意一个或多个有限后端节点设备宕机，不能影响整个业务的运行。 2、为什么要用LVS 工作在网络模型的7层，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、目录结构，Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。 最新版本的Nginx也支持4层TCP负载，曾经这是LVS比Nginx好的地方。 Nginx对网络稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个也是它的优势之一，相反LVS对网络稳定性依赖比较大。 Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出来。LVS的配置、测试就要花比较长的时间了，LVS对网络依赖比较大。

为什么要学lvs 工作在网络模型的7层，可以针对http应用做一些分流的策略，比如针对域名、 目录结构， Nginx单凭这点可利用的场合就远多于LVS了。 最新版本的Nginx也支持4层TCP负载，曾经这是LVS比Nginx好的地方。 Nginx对网络稳定性的依赖非常小，理论上能ping通就就能进行负载功能，这个 也是它的优势之一，相反LVS对网络稳定性依赖比较大。 Nginx安装和配置比较简单，测试起来比较方便，它基本能把错误用日志打印出 来。 LVS的配置、测试就要花比较长的时间了， LVS对网络依赖比较大。 简单一句话，当并发超过了Nginx上限，就可以使用LVS了。 日1000-2000W PV或并发请求1万以下都可以考虑用Nginx。 大型门户网站，电商网站需要用到LVS。 LVS 介绍 LVS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，可以在UNIX/LINUX平台下实现负载均衡集群功能。该项目在1998年5月由章文嵩博士组 织成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。 官网：http://www.linuxvirtualserver.org/index.html 中文资料 LVS项目介绍 http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs1.html LVS集群的体系结构

1 Nginx的简介 1.1 Nginx概述 Nginx是一个高性能的HTTP和反向代理服务器，特点是占用内存少，并发能力强，事实上Nginx的并发能力确实在同类型的网页服务器中表现较好，中国大陆使用Nginx的网站用户有：百度、京东、新浪、网易、腾讯和淘宝等。 1.2 Nginx作为web服务器 Nginx可以作为静态页面的web服务器，同时还支持CGI协议的动态语言，比如perl、php等。但是不支持java。java程序只能通过和tomcat等服务器配置使用。Nginx专为性能优化而开发，性能是最重要的考量，实现上非常注重效率，能经受高负载的考验，有报告表明能支持高达50000个并发连接数。 1.3 正向代理 Nginx不仅可以做反向代理，实现负载均衡。还能通过正向带来来进行上网等功能。 正向代理：如果把局域网外的Internet想象成一个巨大的资源库，则局域网中的客户端要Internet，则需要通过代理服务器来访问，这种代理服务就称为正向代理。 例如：国内是不能访问www.google.com的，但是可以通过正向代理服务器来访问www.google.com，如下图所示： 1.4 反向代理服务器 反向代理，其实客户端对代理是无感知的，因为客户端不需要任何配置就可以访问，我们只需要将请求发送到反向代理服务器，由反向代理服务器去选择目标服务器获取数据后，再返回给客户端