网络负载均衡

视频链接 建议把清晰度调到最高 队名 不想取名 本组成员 学号 姓名 031702422 朱宏(组长) 031702419 姚彬锟 031702420 张庆焰 031702425 吴永铭 041602630 张周伟 负载均衡代码如下 # -*- coding: utf-8 -*- import httplib2 import time import json class OdlUtil: url = '' def __init__(self, host, port): self.url = 'http://' + host + ':' + str(port) def install_flow(self, container_name='default',username="admin", password="admin"): http = httplib2.Http() http.add_credentials(username, password) headers = {'Accept': 'application/json'} flow_name = 'flow_' + str(int(time.time()*1000)) #s3流表 #在检测h4发包的时候s3的1口流量空闲时发的流表 h4_to_s3_1 ='{"flow": [{"id": "0","match": {

Nginx是一个很高效稳定的软负载均衡器，最新的版本可以负载均衡HTTP(s),TCP,UDP等多种协议的链接。一般访问量比较大一点的Web站点都会用NGINX做HTTP协议的Web负载均衡，其后端一般是多个PHP或者JAVA中间件。另外NGINX还可以和Keepalived配合防止均衡器的单点故障，这一点要强于F5，A10这一类的硬件负载均衡设备。 但是F5，A10等硬件负载均衡器虽然价格昂贵但是仍然很有市场，其中原因之一就是硬件负载均衡器比Nginx配置简单，具备图形化界面，有图形化的实时监测界面（收费版的Nginx Plux也有这个功能，但是价格更加昂贵）。但是最重要的一点，就是硬件负载均衡器有成熟的会话保持措施，这一点是Nginx的弱点。 Session会话保持机制？ 一般来说，我们在java中都通过如下代码进行用户登录后的服务端注册，并且在用户下次请求时无需再登陆一遍，这就是Servlet的Session。 HttpSession session = request.getSession(false); session.setAttribute("data", data); session.getAttribute("data"); 使用了这种Session策略，那么Web容器比如tomcat就为当前用户生成一个SessionID，并且以这个SessionID为索引

实验原理图 实验环境 LVS调度器作为web服务器池的网关 LVS服务器配置两块网卡分别连接内外网 使用轮询（rr）调度算法 LVS负载调度器网段规划 内网33网关：192.168.144.1 外网36：12.0.0.1 web1 192.168.144.151 web2 192.168.144.170 nfs服务器 192.168.144.145 client测试机 12.0.0.12 实践操作 在NFS服务器上添加两块硬盘，做共享存储使用，格式化 在虚拟机上添加硬盘 [root@nfs ~]# fdisk /dev/sdb //分区 令(输入 m 获取帮助)：n //创建新分区 Partition type: p primary (0 primary, 0 extended, 4 free) e extended Select (default p): p //主分区 分区号 (1-4，默认 1)： //回车默认选项 起始 扇区 (2048-41943039，默认为 2048)： //回车默认选项 将使用默认值 2048 Last 扇区, +扇区 or +size{K,M,G} (2048-41943039，默认为 41943039)： //回车默认选项 将使用默认值 41943039 分区 1 已设置为 Linux 类型，大小设为 20 GiB 命令(输入 m 获取帮助)：w

LVS-DR数据包流向分析 为方便进行原理分析，将Client与群集机器放在同一网络中，数据包流经的路线为1-2-3-4 Client向目标VIP发出请求， Director (负载均衡器)接收 Director根据负载均衡算法选择RealServer 1，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为RealServer 1的MAC地址，然后在局域网上发送。 RealServer_ _1收到这个帧，解封装后发现目标IP与本.机匹配(RealServer事先绑定 了VIP)，于是处理这个报文。随后重新封装报文，发送到局域网。 Client将收到回复报文。Client认为得到正常的服务 ,而不会知道是哪一台服务器处理的 注意:如果跨网段，那么报文通过路由器经由Internet返回给用户 LVS-DR中的ARP问题 在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡器与节点服务器都要配置相同的VIP地址 在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱 当一个ARP广播发送到LVS-DR集群时因为负载均衡器和节点服务器都是连接到相同的网络上的，它们都会接收到ARP广播 此时只有前端的负载均衡器进行响应，其他节点服务器不应该响应ARP广播 对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求 使用虚接口lo:0承载VIP地址 设置内核参数arp_ ignore=1:

TUN的LVS负载均衡 在LVS（NAT）模式的集群环境中，由于所有的数据请求及响应的数据包都需要经过LVS调度器转发，如果后端服务器的数量大于10台，则调度器就会成为整个集群环境的瓶颈。我们知道，数据请求包往往远小于响应数据包的大小。因为响应数据包中包含有客户需要的具体数据，所以LVS（TUN）的思路就是将请求与响应数据分离，让调度器仅处理数据请求，而让真实服务器响应数据包直接返回给客户端。其中，IP隧道（IP tunning）是一种数据包封装技术，它可以将原始数据包封装并添加新的包头（内容包括新的源地址及端口、目标地址及端口），从而实现将一个目标为调度器的VIP地址的数据包封装，通过隧道转发给后端的真实服务器（Real Server），通过将客户端发往调度器的原始数据包封装，并在其基础上添加新的数据包头（修改目标地址为调度器选择出来的真实服务器的IP地址及对应端口），LVS（TUN）模式要求真实服务器可以直接与外部网络连接，真实服务器在收到请求数据包后直接给客户端主机响应数据。 实验环境配置 server1 为lvs的服务主机 server2 为后端服务器1 server3 也为后端服务器2 1，server1配置 modprobe ipip #添加隧道模式模块 ip addr show # 多出一个tunl0网卡 ip addr add 172.25.88.100/24

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

一、 工具 　　nginx-1.8.0 　　apache-tomcat-6.0.33 二、 目标 　　实现高性能负载均衡的Tomcat集群： 　　 三、 步骤 　　1、首先下载Nginx，要下载稳定版： 　　 　　2、然后解压两个Tomcat，分别命名为apache-tomcat-6.0.33-1和apache-tomcat-6.0.33-2： 　　 　　3、然后修改这两个Tomcat的启动端口，分别为18080和28080，下面以修改第一台Tomcat为例，打开Tomcat的conf目录下的server.xml： 　　 　　共需修改3处端口： 　　 　　当然第二台Tomcat也一样，如下图： 　　 　　4、然后启动两个Tomcat，并访问，看是否正常： 　　 　　 　　5、然后修改上面两个Tomcat的默认页面（为了区分下面到底访问的是那一台Tomcat，随便改一下即可）： 　　 　　改完以后，进行访问，如下图： 　　 　　 　　6、OK，现在我们可以开始配置Nginx来实现负载均衡了，其实非常的简单，只需要配置好Nginx的配置文件即可： 　　 　　配置如下（这里只进行了简单的配置，实际生产环境可以进行更详细完善配置）： 　　　　 worker_processes 1;#工作进程的个数，一般与计算机的cpu核数一致 events { worker_connections