羣集概述及LVS三種模式優點缺點比較

一、羣集技術概述

1、羣集的類型

1)負載均衡羣集:主要的功能將來自客戶機的訪問請求分流給多臺服務器,從而緩單臺服務器的負載壓力,例如京東淘寶的購物節的時候,當天的併發量是分常大的,單臺服務器是無法承載的。

2)高可用羣集:高可用羣集和hsrp(熱備份路由器協議)原理基本一樣,服務器有主從之分,實現故障切換,當一臺服務器發生故障的時候,另一臺服務器馬上提供工作。

3)高性能運算羣集:這種羣集主要用在“雲計算”中,就是將多臺服務器的硬件整合到一起,實現高性能運算能力。

                                      

2、負載均衡的分層結構

第一層:負載調度器,是羣集系統的唯一入口,對外使用所有服務器共有的虛擬ip地址,通常會配置主從兩臺調度器實現熱備份,確保高可用性。

第二層:服務器池,也就是提供各種服務的服務器,例如web服務器,ftp服務器,數據庫服務器等,處理調度器發來的請求。

第三層:共享存儲,主要存儲服務器池中應用程序的數據,一般會採用nas或者san設備,我們今天就使用NFS搭建一臺nas服務器,工作中也可以購買硬件nas和san。


一、NAT模式(VS-NAT)

原理:就是把客戶端發來的數據包的IP頭的目的地址,在負載均衡器上換成其中一臺RS的IP地址,併發至此RS來處理,RS處理完成後把數據交給經過負載均衡器,負載均衡器再把數據包的原IP地址改爲自己的IP,將目的地址改爲客戶端IP地址即可期間,無論是進來的流量,還是出去的流量,都必須經過負載均衡器

優點:集羣中的物理服務器可以使用任何支持TCP/IP操作系統,只有負載均衡器需要一個合法的IP地址。

缺點:擴展性有限。當服務器節點(普通PC服務器)增長過多時,負載均衡器將成爲整個系統的瓶頸,因爲所有的請求包和應答包的流向都經過負載均衡器。當服務器節點過多時,大量的數據包都交匯在負載均衡器那,速度就會變慢!

二、IP隧道模式(VS-TUN)

原理:首先要知道,互聯網上的大多Internet服務的請求包很短小,而應答包通常很大。那麼隧道模式就是,把客戶端發來的數據包,封裝一個新的IP頭標記(僅目的IP)發給RS,RS收到後,先把數據包的頭解開,還原數據包,處理後,直接返回給客戶端,不需要再經過負載均衡器注意,由於RS需要對負載均衡器發過來的數據包進行還原,所以說必須支持IPTUNNEL協議所以,在RS的內核中,必須編譯支持IPTUNNEL這個選項

優點:負載均衡器只負責將請求包分發給後端節點服務器,而RS將應答包直接發給用戶。所以,減少了負載均衡器的大量數據流動,負載均衡器不再是系統的瓶頸,就能處理很巨大的請求量,這種方式,一臺負載均衡器能夠爲很多RS進行分發。而且跑在公網上就能進行不同地域的分發。

缺點:隧道模式的RS節點需要合法IP,這種方式需要所有的服務器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)協議,服務器可能只侷限在部分Linux系統上。

三、直接路由模式(VS-DR)

原理:負載均衡器和RS都使用同一個IP對外服務但只有DR對ARP請求進行響應,所有RS對本身這個IP的ARP請求保持靜默也就是說,網關會把對這個服務IP的請求全部定向給DR,而DR收到數據包後根據調度算法,找出對應的RS,把目的MAC地址改爲RS的MAC(因爲IP一致)並將請求分發給這臺RS這時RS收到這個數據包,處理完成之後,由於IP一致,可以直接將數據返給客戶,則等於直接從客戶端收到這個數據包無異,處理後直接返回給客戶端由於負載均衡器要對二層包頭進行改換,所以負載均衡器和RS之間必須在一個廣播域,也可以簡單的理解爲在同一臺交換機上

優點:和TUN(隧道模式)一樣,負載均衡器也只是分發請求,應答包通過單獨的路由方法返回給客戶端。與VS-TUN相比,VS-DR這種實現方式不需要隧道結構,因此可以使用大多數操作系統做爲物理服務器。

缺點:(不能說缺點,只能說是不足)要求負載均衡器的網卡必須與物理網卡在一個物理段上。

wKioL1hRYV6AoH6fAAErVt8JSW4731.png

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章