目录
企业集群的应用
1、什么是集群
2、集群使用在哪个场景
3、集群分类(三种 )集群类型 负载均衡 高可用 高性能运算
4、负载均衡集群的架构
5、负载均衡集群工作模式
6、LVS虚拟服务器
LVS
ipvsadm
LVS和nginx比较
7、LVS负载调度算法
8、案例LVS-NAT部署实战
企业群集应用概述
群集的含义
根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型
负载均衡群集架构
NAT模式
TUN模式
DR模式
关于LVS虚拟服务器
关于LVS虚拟服务器
LVS的负载调度算法
轮询 (Round Robin)
加权轮询 (Weighted Round Robin)
LVS的负载调度算法
最少连接 (Least Connections)
加权最少连接(Weighted Least Connections）
企业集群的应用
1、什么是集群
集群: 就是将多台主机作为一个整体，对外提供相同的服务
2、集群使用在哪个场景
高并发使用
3、集群分类(三种 )集群类型 负载均衡 高可用 高性能运算
负载均衡器 强调 减少响应延迟 ，提供并发处理能力
高可用 强调 系统稳定性，减少服务中断时间，减少损失
高性能 强调 高性能运算能力 分布式 并发
4、负载均衡集群的架构
用户---》 通过---》 VIP---》 访问
负载调度器通过调度算法，以及RIP发送
节点服务池所有服务器用的资源通过
共享存储提供网站 ，存储资源
5、负载均衡集群工作模式
地址转换(NAT模式)
调度作为网关，是访问请求的入口。也是响应访问的出口，在高并发场景当中负载压力很高，NAT地址转换可以提高安全性
IP隧道(TUN模式)
仅是访问请求的入口，响应数据不经过调度器。但是需要大量公网IP，还需要专用的IP隧道(成本太高)，数据转发受IP隧道的影响
直接路由(DR模式)
仅是访问请求的入口，响应数据不经过调度器。节点服务器和调度器在同一个物理网络中数据转发不受额外影响
6、LVS虚拟服务器
LVS组成作用
LVS
是基于内核态的netfilter框架实现的IPVS功能，工作在内核态
用户配置VIP等相关详细信息并传递到IPVS就需要用到ipvsadmi工具
ipvsadm
ipvsadm 是lvs用户态的配套工具,可以实现VIP和RS的增删改查
IPvsadm 就是类似iptables工具的地位
作用:
1、 主要用于多服务器的负载均衡
2、工作在网络层，可实现高性能 高可用的服务集群技术
3、 廉价，可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器
4、易用，配置简单 有多重负载均衡的方法
5、稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不影响整体效果
6、可扩展性好
LVS和nginx比较
1、LVS比nginx具有更强的抗负载能力，性能高 对内存和CPU资源消耗低
2、LVS工作在网络层，网络依懒性大，稳定性高。nginx安装配置较简单，网络性依赖小
3、LVS不支持正则匹配处理，无法实现动静分离效果 nginx可实现这方面的功能
4、LVS适用的协议范围广nqinx仅支持HTTP、HTTPS EMai1协议 使用于范围小
7、LVS负载调度算法
8、案例LVS-NAT部署实战
企业群集应用概述
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，只提供一个访问入口(域名与IP地址)，相当于一台大型计算机。
问题
互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器已经无法满足负载均衡及高可用的要求
高可用群集 (High Availability Cluster)
提高应用系统的可靠性、尽可能地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 (High Performance Computer Cluster)
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
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)
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
负载均衡群集架构
负载均衡的结构
第一层，负载调度器 (Load Balancer或Director)访问整个群集系统的唯一入口，对外使用所有服务器共有的VIP地址，也称为群集IP地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后能够平滑替换至备用调度器，确保高可用性。
第二层，服务器池 (Server Pool) 群集所提供的应用服务、由服务器池承担，其中每个节点具有独立的RIP地址(真实IP)，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂时失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入 服务器池。
第三层，共享存储(Share Storage为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的文件存取服务，确保整个群集的统一性。共享存储可以使用NAS设备，或者提供NFS共享服务的专用服务器。
NAT模式
地址转换
letwork Address Translation 简称NAT模式
类似于防火墙的私有网络结构负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问出口
服务器节点使用私有IP地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式
TUN模式
IP隧道
IP Tunnel，简称TUN模式
采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不再经过负载调度器
服务器节点分散在互联网中的不同位置具有独立的公网IP地址，通过专用IP隧道与负载调度器相互通信
DR模式
直接路由
Direct Routing，简称DR模式
采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络
负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道
关于LVS虚拟服务器
Linux Virtual Server
针对Linux内核的负载均衡解决方案
1998年5月，由我国的章文嵩博士创建
官方网站: The Linux Virtual Server Project - Linux Server Cluster for Load Balancing
关于LVS虚拟服务器
LVS的负载调度算法
轮询 (Round Robin)
将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点(真实服务器)均等地对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载
加权轮询 (Weighted Round Robin)
根据调度器设置的权重值来分发请求，权重值高的节点优先获得任务，分配的请求数越多
保证性能强的服务器承担更多的访问流量
LVS的负载调度算法
最少连接 (Least Connections)
根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点
加权最少连接(Weighted Least Connections）
在服务器节点的性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重
性能较高的节点将承担更大比例的活动连接负载
