群集 01-LVS 负载均衡群集

群集 01-LVS 负载均衡群集
1、负载均衡集群（LB）：由一个调度器，将访问流量按照事先设置好的规则分配给后端真正处理数据的节点，从而提升一个网站的最高的并发访问数量。（横向扩展）
纵向扩展：提升单台主机的硬件配置，增强处理性能

2、高可用集群(HA)：通过对整个集群架构中的关键主机做备份，在关键主机出现问题的时候，可以通过转移IP地址（VIP漂移）到备用主机的方式，来保证整个网路服务的正常运行，提高整个网络架构的可用性及稳定性
可用性：一个网络服务在它的整个运行期间，服务不可用的时间占用总时间越少，可用性越高

3、高性能运算集群（HPC）：通过将多台主机组合到一起，获得相当于大型超级计算机的高运算能力，视为高性能运算集群

LVS负载均衡集群的工作模式：
1、NAT（地址转换）：用户的流量通过负载均衡器传给后方节点，后方节点处理完成后交给负载均衡器，负载均衡器再交给用户
2、TUN（IP隧道）：负载均衡器和后方节点都有单独的公网IP地址，当客户机将访问请求发送给负载均衡器后，负载均衡器会根据调度的规则转发给公网上的其他服务器，后方服务器收到后会将处理结果直接发回给客户，后方服务器可能部署在全国各地。
3、DR（直接路由）：负载均衡器和web主机公用一个VIP节点，当客户的流量进入内部局域网后，用户的访问请求会先找负载均衡器，负载均衡器根据调度的算法或规则，将请求转发给后方的节点，后方节点处理完成以后会直接将处理结果返回给客户，不会再经过负载均衡器

lvs的调度算法：lvs根据什么样的规则，将访问流量调度给后端真是节点
1、轮询（rr）：由负载均衡器按顺序将请求依次调度给后端节点
2、加权轮询（wrr）：设置比重，针对性能强的服务器承担更多的访问流量，反之针对性能弱的服务器承担更少的访问流量
3、最少连接（lc）：根据真实服务器已建立的连接数量进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少
的节点。
4、加权最少连接（wlc）：在服务器节点的性能差异较大的情况下，可以为真实服务器自动调整权重，权重较高的节点将承担更大比例的连接数。

总结：lvs是内核级别的负载均衡软件，流量调度完全由linux的内核程序完成，管理员可以使用命令ipvsadm来对内核的调度算法进行设置，但是ipvsadm只是用来设置，不会参与流量调度

四层负载均衡：lvs属于四层负载均衡，是基于IP加端口号实现的负载均衡调度方式

七层负载均衡：nginx、Haproxy属于七层负载均衡，是可以基于应用层协议，如HTTP协议中的请求路径来进行流量调度。（这两个软件，也可以支持四层负载均衡）

综上所述，LVS在性能方面，非常强大，可以媲美一些硬件负载均衡器，抗并发方面远高于nginx和haproxy

lvs的NAT模式配置：

1、lvs服务器需要两个网卡，一个模拟内网，一个模拟公网
2、lvs安装ipvsadm，设置调度规则
3、lvs开启路由转发功能
4、在真实节点安装nginx，并设置测试网页，测试网页的文件名应该一致，内容作出区分即可
5、将真实节点主机的网关设置成lvs服务器的IP的内网网卡的IP地址
6、为了避免http访问长连接的干扰，建议使用curl命令验证负载均衡结果

ipvsadm常用选项：
-A 添加虚拟服务器
-D 删除虚拟服务器
-C 删除所有配置条目
-E 修改虚拟服务器
-L 或-l，列表查看
-n 不做解析，以数字形式显示
-c 输出当前 IPVS 连接
-a 添加真实服务器
-d 删除某个节点
-t 指定 VIP 地址及 TCP 端口
-s 指定负载调度算法，rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq，默认 wlc
-m NAT 群集模式
-g DR 模式
-i TUN 模式
-w 设置权重（权重为 0 时表示暂停节点）
–help 帮助

LVS的NAT模式配置工作文档：
=LVS的NAT模式配置=
配置环境
LVS负载均衡器两张网卡：
192.168.40.0：私网网段，私网IP192.168.40.11
192.168.10.0：公网网段，公网IP192.168.10.11

两个nginx服务器网段均为192.168.40.0网段
nginx1：192.168.40.12
nginx2：192.168.40.13

====配置LVS负载均衡器网络环境=
ifconfig
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens32 ifcfg-ens34
systemctl restart network
ifconfig

====安装LVS=
rpm -q ipvsadm
yum -y install ipvsadm
systemctl stop firewalld
setenforce 0
ipvsadm -Ln //检测是否安装成功，并且查看是否有调度规则
lsmod |grep ip_vs //查看是否有ip_vs模块
modprobe ip_vs //加载ip_vs模块

=配置LVS调度算法规则
ipvsadm -A -t 192.168.10.11:80 -s rr //-A：创建一个虚拟主机
-t：指定VIP地址及监听端口，后方IP地址为公网接
收访问请求的IP地址
-s：指定调度算法
ipvsadm -a -t 192.168.10.11:80 -r 192.168.40.12:80 -m -w 1
//-a：增加真实服务器
-r：指定后端节点IP地址及端口号
-m：使用NAT模式
-w：设置权重
ipvsadm -a -t 192.168.10.11:80 -r 192.168.40.13:80 -m -w 1
ipvsadm -Ln //检测是否增加成功
vim /etc/sysctl.conf //开启路由转发功能
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p //使路由转发功能生效

安装nginx
yum -y install gcc gcc-c++ pcre-devel zlib-devel make
systemctl stop firewalld
setenforce 0
tar -xf nginx-1.6.0.tar.gz -C /usr/src/
useradd -M -s /sbin/nologin -r nginx
cd /usr/src/nginx-1.6.0
./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_stub_status_module && make && make install
ln -s /usr/local/nginx/sbin/nginx /usr/local/sbin/

=修改两个nginx主配置文件=
vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
server {
listen 80;
server_name www.kgc.com; //将该参数改成域名

=修改两台nginx默认网关==
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens32
在最后增加：GATEWAY=192.168.40.11 //此处默认网关写LVS负载均衡器的内网IP地址
systemctl restart network

=增加测试页==
nginx1:
vim /usr/local/nginx/html/1.html
写入1111
nginx //启动nginx

nginx2:
vim /usr/local/nginx/html/1.html
写入2222
nginx //启动nginx

=最终测试===
curl 192.168.10.11/1.html //使用该命令获取创建的测试页，看回显是否会发生改变，改变则表示负
载均衡配置成功