lvs集群

集群

概念

linux的内核层面实现负责平衡的软件
重要作用：将多个后端服务器构成一个高可用，高性能的服务器集群，通过负载平衡的算法将客户端的哀求分发到后端的服务器上。来实现高可用和负载平衡。
阿里的SLB（server loab balance），是用lvs+keepalive实现的

体系的扩展方式：
垂直扩展：向上扩展，增强，性能更强的盘算机。瓶颈，盘算机自己装备的限定，硬件自己的性能瓶颈
水平扩展：向外扩展，增长装备。并行的运行多个服务，依靠网络办理内部通讯的题目，cluster 集群

集群：为相识决某个特定的题目将多台盘算机组合起来形成的单个体系


集群的三种范例：

LB：load balance 负载平衡集群，多个主机构成，每个主机只负担一部门的访问哀求
HA：high availablity 高可用，在涉及体系时，接纳肯定的步伐，确保体系当中某一组件大概部门出现故障，整个体系依然可以大概正常的运行。为了维护体系的可用性，可靠性，容错性
HPC：high-performance computing 高性能集群，对相应时间，处理处罚本领要求更高

体系可靠性指标：

MTBF：Mean time Between Failure 匀称无故障时间
MTTR：Mean Time Resotration repair 匀称故障规复时间
A=MTBF/(MTBF+MTTR)
0-1
A指标要在0-1之间，A指标就是体系可用性的度量，越靠近0表现体系越不可用，靠近1表现体系越可用
A指标要无穷靠近于1
都是以小时为单位

停机时间：
筹划内时间：筹划内的时间可用忽略不计，但是现在也算在内
筹划外时间：故障时间，从故障发生到故障办理的总时间，尤其是运维，筹划外时间是我们必须关注的一个指标

lvs集群

lvs实用场景：

小集群不必要实用lvs，用nginx即可；大集群实用lvs。

lvs集群中的术语：

vs ：vittual server，lvs服务的逻辑名称，也就是我们外部访问vs集群时利用的ip地点和端口
ds ：director server，lvs集群中的主服务器，也就是调治器(nginx的署理服务器)，是集群的核心
调治器就是用来吸收客户端的哀求转发到后端的服务器
RS ：real server，lvs集群中的真实服务器，后端服务器，用来吸收DS调治器转发来的哀求，而且相应结果
CIP ：client ip，客户端的ip地点，发起哀求的客户端地点
VIP ：virtual ip，lvs集群利用的ip地点，对外提供集群访问的假造ip地点
DIP ：director ip，调治器在集群当中的地点，用于和RS通讯
RIP ：real ip，后端服务器在集群当中的ip地点

lvs的工作方式：

NAT模式：由调治器相应给客户端
DR模式：直接路由模式，真实服务器直接相应给客户端
TUN隧道模式

NAT模式

在nat模式下，lvs会未来自客户端的哀求报文中的目的ip地点和端口修改为lvs内部的ip地点和端口，然后把哀求转发到后端服务器
相应结果返回客户端的过程中，相应报文颠末lvs的处理处罚，把目的ip和端口修改成客户端的ip地点和端口
优点：

对于客户端来说，哀求的目的地点始终稳固，客户端的设置不必要做特别修改，只是调治器在对ip和端口举行转换，后端的服务器也不必要更改任何设置
缺点：

性能丧失，哀求和相应都必要调治器做地点转换，影响性能，
nat模式只能有一个调治器，调治器故障，整个集群就不能正常工作

地点转换：

内网------外网：转换的源ip地点 snat
外网------内网：转换目的地点 dnat

lvs的工具

ipvsadm工具，用来设置和管理lvs集群的工具
-A 添加假造服务器
-D 删除假造服务器
-s 指定负载平衡的调治算法
     算法：
        默认轮询：rr
        加权轮询：wrr
        最小毗连：lc
        加权最小毗连：wlc
-a 添加真实服务器
-d 删除真实服务器
-t 指定vip的地点和端口
-r 指定rip的地点和端口
-m 利用nat模式
-g 利用DR模式
-i 利用隧道模式
-w 设置权重
-p 设置毗连保持时间，如：-p 60 表现毗连保持60秒
-l 列表查察
-n 数字化展示
-C 清空原有的计谋

实行：

数据流向：

nginx 1 RS1 192.168.233.20
nginx2 RS2  192.168.233.30
test1 调治器  ens33 192.168.233.10  ens36 12.0.0.1
test2 客户端  12.0.0.10

步调：

1、调治器设置（test1 192.168.233.10）
添加一个网卡

设置网卡ens33

设置网卡ens36（详细网卡ifconfig查察）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36
vim ifcfg-ens36

systemctl restart network 重启网卡
ifconfig查察是否收效
2、RS设置（nginx1和nginx2）
设置nginx1 192.168.233.20 修改网关

设置nginx2 192.168.233.30 修改网关

systemctl restart network 重启网卡
vim /usr/local/nginx/html/index.html
修改访问页面的内容
查察访问是否毗连

3、地点转换（test1 192.168.233.10）
iptables -t nat -vnL 查察nat表是否有计谋
假如有，iptables -D删除

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.233.0/24 -o ens36 -j SNAT --to 12.0.0.1 
从192.168.233.0/24出的装备地点转换成12.0.0
ipvsadm -C 清空原有的计谋
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr  指定好vip的地点和端口
先添加vip，假造服务器的ip和端口，然后再添加真实服务器

ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.233.20:80 -m
-a 添加真实服务器
-t 指定vip地点
-r 指定真实服务器的地点和端口
-m 指定模式为nat模式
ipvsadm -ln 查察
开启路由转发功能：
vim /etc/sysctl.conf

4、客户端（test2  12.0.0.10 ）
修改客户端的ip地点和网关

systemctl restart network 重启网卡
实行结果：

DR模式：

直接路由模式
特点：

调治器在整个lvs集群中是最紧张的，在nat模式下，既负责吸收哀求，同时根据负载平衡的算法转发流量，相应发生给客户端。
DR模式下的调治器依然负责吸收哀求，同时也根据负责平衡算法转发流量到RS，相应直接由RS相应给客户端

直接路由（Direct Routing）是一种二层转发模式，二层转发的是数据帧。根据源mac地点和目的mac地点举行转发。
不会修改数据包源ip和目的ip，根据数据包mac地点举行转发。
DR模式下，lvs也是维护一个假造的ip地点，全部的哀求都是发送到这个vip，既然是走二层转发，当客户端的哀求到达调治之后，根据负载平衡的算法选择一个RS，修改vip服务器的目的mac酿成RS的mac地点，RS处理处罚完哀求之后，根据报文当中客户端的源mac地点直接把相应发送到客户端即可，不必要走调治器了

数据流向：

大概出现的题目：

1、调治器设置了vip，RS上也设置了vip地点
vip地点辩说，调治器和RS都在同一网段，ARP通讯的紊乱。由于是整个局域网广播，全部的装备都收到了
怎么把lo这个回环的相应把他屏蔽掉，只要本机的物理ip地点相应。
修改内核参数：
arp_ignore=1：体系的物理ip地点才会相应ARP哀求，lo不会相应ARP哀求
2、返回报文时，vip地点还在，怎么样能让客户端来吸收到相应
修改内核参数：
arp_announce=2：体系倒霉用ip数据包的源地点来相应ARP哀求，直接发送物理接口的ip地点

实行：

nginx1 RS（真实ip） 192.168.233.20
nginx2 RS  192.168.233.30
vip 192.168.233.100
调治器 192.168.233.10
客户端  192.168.233.40

步调：

1、调治器设置（test1 192.168.233.10）

添加假造网卡ens33:0

修改调治器的相应参数
vim /etc/sysctl.conf

sysctl -p  添加计谋

2、RS设置（nginx1和nginx2）[双方都要修改]
修改静态页面的展示内容
vim /usr/local/nginx/html/index.html
systemctl restart nginx    启动nginx
添加回环地点
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
nginx1：

nginx2：

ifup lo:0，开启假造网卡lo:0
ifconfig 查察网卡
添加lo:0接口做为vip
route add -host 192.168.233.100 dev lo:0
设置ip地点为192.168.233.100的地点添加到回环接口，做为lvs的vip，通过路由的模式转发到RS,能让vip辨认到真实的服务器
修改RS真实服务器的内核相应
vim /etc/sysctl.conf

实行结果：

lvs的三种工作模式区别：