集群
聲明
文檔不斷更新中...
集群概念
一組相互獨立又相互依賴的，通過網絡連接的由計算機組，以單一的模式進行管理，為對方提供服務，對於用戶來說，用戶會認為對方是一個服務。
-
DIP：用來和后端服務器進行數據交互的IP
-
CIP：客戶端的IP
-
VIP：是域名解析的IP，是集群對外的公網IP
-
RIP：真實服務器的IP
-
節點：一組計算機組中的一台就是集群的一個節點。
集群特性
可伸縮性、可靠性、可管理性。
Web服務器並發相應瓶頸
- 向上擴展/縱向擴展：加CPU、加內存、加帶寬、加SSD。
- 向外擴展/橫向擴展：加服務器，使用多台服務器同時為用戶提供服務。
向外擴展：就是集群
集群的分類
- 負載均衡（Load Balance）集群，簡稱LB
- 高可用（High Availability）集群，簡稱HA
- 高性能（High Perfermance）集群，簡稱HPC
LB實現方法：
- 硬件：－Ｆ５負載均衡器
- 軟件：－LVS（４層，傳輸層）、Ｎｇｉｎｘ（７層，應用層）
LVS集群
LVS是Linux Virtual Server的縮寫，即Linux虛擬服務器，是一個虛擬的服務器集群系統。根據iptables的實現開發的，使用方法和iptables類似。
官網地址：http://www.linuxvirtualserver.org/
中文站點： http://zh.linuxvirtualserver.org/
負載調度器
分發器（Load Balancer Director）：整個集群對外的最前端，負責接收用戶請求，並且根據自己的調度算法，將請求轉發到后端的真實服務器上的動作，而用戶認為服務是來自一個IP地址（虛擬地址VIP）上的。
服務器池
Server Pool：真正為用戶提供服務的服務器，每一台就是一台RS（Real Server），執行的服務有Web， Mail, FTP, DNS等。
共享存儲
Shared Storaged為RS保持相同內容，提供數據的一致性，也就是說，它為服務器池提供一個共享的存儲區，這樣很容易使得服務器池擁有相同的內容，提供相同的服務。
LVS負載均衡的三種模式
- NAT（網絡地址映射）
- IP Tunneling（IP隧道）
- Direct Routing（直接路由）
不同的轉發模式決定了不同的Cluster（群）的網絡結構。
NAT：網絡地址轉換
DNAT：目標地址轉換，改變的是目標地址
SNAT：源地址轉換，改變的是原地址
LVS-NAT：使用的就是SNAT和DNAT完成包的轉發。
NAT模式工作原理：
客戶端訪問調度器時，調度器通往網絡地址轉換，重寫請求報文的目標地址，根據預設的調度算法，將請求分發給后端RS服務器，RS服務器的相應報文通過調度器時，報文的源地址被重寫，再返回給用戶，完成整個負載調度過程。
優點：
NAT方式支持任何操作系統，以及私有網絡，並且只需要一個Internet IP 地址。
缺點：
執行NAT每次需要重寫包，有一定的延遲，對負載均衡器的壓力大。
搭建LVS-NAT集群
節點聲明：
配置LVS-NAT集群：
harry63配置成分發器：
1、打開路由轉發功能
[root@harry63 ~]# vim /etc/sysctl.conf
改：net.ipv4.ip_forward = 0
為：net.ipv4.ip_forward = 1
讓配置生效：
[root@harry63 ~]# sysctl -p
2、配置網絡環境：
添加一個網卡（需要兩張網卡）， 配置成以下網絡環境：
eth0 192.168.1.63 模式：br0 模擬公網
eth1 192.168.2.63 模式：vmnet4 模擬內網
Director分發器：需不需要開啟80（服務的）端口 ？
1.4.5 安裝: LVS管理工具： ipvsadmin
[root@harry63 Packages]# pwd
/mnt/Packages
[root@harry63 Packages]# rpm -ivh ipvsadm-1.25-9.el6.x86_64.rpm
或：
yum install ipvsadm
1.4.6 使用ipvsadm命令設置規則：
[root@harry63 ~]# ipvsadm -A -t 192.168.1.63:80 -s rr rr代表輪循
選項：
-A 添加虛擬服務器
-t 表示TCP的服務 VIP：PORT
-s 指定調度算法 rr表示round-robin 輪循
[root@harry63 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.63:80 -r 192.168.2.64 -m
[root@harry63 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.63:80 -r 192.168.2.62 -m
選項：
-a 表示添加real server的地址
-r 指定real server的IP地址
-m 表示masquerade 也就是NAT方式的LVS
1.4.7 查看：
Ipvsadm命令，用於配置及查看內核IPVS表和算法的工具，類似於iptables
[root@harry63 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.1.63:80 rr
-> 192.168.2.62:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.2.64:80 Masq 1 0 0
1.4.8 保存配置或規則
[root@harry63 ~]# ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或ipvsadm -S 保存以上的配置
Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm: [確定]
1.4.9 配置真實服務器
RealServer：在harry62和harry64上面配置：
准備：
1、配置IP：REAL SERVER自己的網絡相關信息配置成如下：
harry62： eth0： vmnet4 ： 192.168.2.62 網關： 192.168.2.63
harry64： eth0： vmnet4 ： 192.168.2.64 網關： 192.168.2.63
2、配置harry64為realserver， 並啟web服務
[root@harry64 ~]# yum install -y httpd
[root@harry64 ~]# systemctl restart httpd
[root@harry64 ~]# echo "192.168.2.64" > /var/www/html/index.html #（實驗期間，各個服務器的頁面不同）
3、配置harry62為realserver， 並啟web服務
[root@harry62 ~]# yum install -y httpd
[root@harry62 ~]# systemctl restart httpd
[root@harry62 ~]# echo "192.168.2.62" > /var/www/html/index.html #（實驗期間，各個服務器的頁面不同）
1.4.10 測試：
在harry63上測試：
[root@harry63 ~]# yum install elinks
測試realserver ：
[root@harry63 ~]# elinks 192.168.2.64
[root@harry63 ~]# elinks 192.168.2.64 --dump
192.168.2.64
[root@harry63 ~]# elinks 192.168.2.62 --dump
192.168.2.62
1.4.11 測試VIP：
[root@harry63 ~]# elinks 192.168.1.63 --dump
192.168.2.62
訪問： 在物理上打開瀏覽器訪問： 每按F5刷新一次，就會變換一個頁面。
至此，NAT模式集群配置完畢。
IP Tunneling（IP隧道）
Director（分發器）分配請求到不同的Real Server，Real Server處理請求后直接回應用戶。
條件：
服務器必須擁有正式的IP地址用於與客戶機直接通信，並且所有服務器必須支持IP隧道協議。
優點：
提高了調度器的處理能力，允許Real Server在任何LAN或者WAN上運行，允許異地部署，容錯。
Direct Routing（直接路由）
與IP Tunneling類似，負載均衡器僅處理一半的連接，同樣增加了系統的可伸縮性。
1)：基於mac的數據報文轉發, 是效率最好的, 但是是根據交換機的MAC地址表來實現的
2)：2層設備不具有路由功能, 那么廣播也就不具有跨路由的功能, 所有要實現mac地址廣播, 必須在同一物理網段
3)：vlan具有隔離廣播的功能, 所有要能處理mac地址廣播, 就應該在同一個VLAN中
原理：
- client向目標vip發出請求，Director接收。
- Director分發器根據負載均衡算法選擇一台active的realserver，將RIP網卡所在的mac地址作為目標mac地址發送到局域網。
- realserver在局域網中接收到這個幀。
- 如果client與VS在同一網段，那么就直接接收到回復報文，如果跨網段，則通過路由器/gateway經由Internet返回給用戶。
條件：
- 所有設備應該在同一物理網段中
- 所有設備應該在同一廣播域中
優點：
沒有IP封裝的開銷。基於2層的數據報文轉發，要比基於3層的網絡轉發效率高。在LVS的所有模式中，效率最好。
缺點：
所有服務器都必須在一個物理網段。
全部服務器都為公網IP地址，可以直接和客戶端通信。
DR集群搭建
待更新...
環境聲明
DIP 192.168.0.64
VIP 192.168.0.46
RIP1: 192.168.0.66
RIP2: 192.168.0.67
# 配置虛擬IP
負載均衡
LB負載均衡分為兩類：LVS（四層）和nginx或者haproxy