什麼是集羣？
一組通過高速網絡互聯的計算組，並以單一系統的模式加以管理，將很多服務器集中在一起，提供同一種服務，在客戶端看起來就像是隻有一個服務器。任務調度是集羣系統中的技術核心。
集羣的目的：
提高性能：如計算密集型應用,如:天氣預報、核試驗模擬
降低成本：相對百萬美元級的超級計算機,價格便宜
提高可擴展性：只要增加集羣節點即可
增強可靠性：多個節點完成相同功能,避免單點失敗
集羣分類：
HPC：高性能計算集羣，解決複雜的科學問題
LB：負載均衡集羣，客戶端負載在計算機集羣中儘可能的平均分攤
HA：高可用集羣，避免單點故障，當一個系統發生故障時，可以快速遷移
LVS概述
LVS項目介紹：
Linux 虛擬服務器(LVS)是章文嵩在國防科技大學就讀博士期間創建的
LVS可以實現高可用的、可伸縮的Web、Mail、Cache和Media等網絡服務
最終目標是利用Linux操作系統和LVS集羣軟件實現一個高可用、高性能、低成本的服務器應用集羣
LVS集羣組成
前端：負載均衡層，由一臺或多臺負載調度器構成
中間：服務器羣組層，由一組實際運行應用服務的服務器組成
底端：數據共享存儲層，提供共享存儲空間的存儲區域
LVS術語：
Director Server:調度服務器 【lvs】
將負載分發到Real Server的服務器
Real Server:真實服務器 【web】
真正提供應用服務的服務器
VIP:虛擬IP地址
公佈給用戶訪問的虛擬IP地址
RIP:真實IP地址
集羣節點上使用的IP地址
DIP:調度器連接節點服務器的IP地址
LVS工作模式
VS/NAT：
通過網絡地址轉換實現的虛擬服務器
大併發訪問時,調度器的性能成爲瓶頸
VS/DR：
直接使用路由技術實現虛擬服務器
節點服務器需要配置VIP,注意MAC地址廣播
VS/TUN：
通過隧道方式實現虛擬服務器
負載均衡調度算法：
LVS目前實現了10種調度算法
常用調度算法有4種
輪詢(Round Robin)：將客戶端請求平均分發到Real Server
加權輪詢(Weighted Round Robin)：根據Real Server權重值進行輪詢調度
最少連接(Least Connections)：選擇連接數最少的服務器
加權最少連接( Weighted Least Connections )：根據Real Server權重值,選擇連接數最少的服務器
源地址散列(Source Hashing)：根據請求的目標IP地址,作爲散列鍵(Hash Key)從靜態分配的散列表找出對應的服務器
其他調度算法：基於局部性的最少鏈接
帶複製的基於局部性最少鏈接
目標地址散列(Destination Hashing)
最短的期望的延遲
最少隊列調度
準備LAMP分離環境
一，準備四臺虛擬機，全新的,免密登錄
vh05.tedu.cn 192.168.4.5 mysql
vh06.tedu.cn 192.168.4.6 web
vh07.tedu.cn 192.168.4.7 web
vh08.tedu.cn 192.168.4.8 lvs
二，安裝web服務器
1.在vh06/vh07上安裝軟件包
[root@vh06 ~]# yum -y install httpd php php-mysql
[root@vh06 ~]# systemctl restart httpd
[root@vh06 ~]# systemctl enable httpd
三，配置數據庫服務器，在vh05上
[root@vh05 ~]# yum -y install mariadb-server
[root@vh05 ~]# systemctl restart mariadb
[root@vh05 ~]# systemctl enable mariadb
[root@vh05 ~]# mysql
MariaDB [(none)]> grant all on *.* to 'admin'@"%" identified by "tedu.cn";
四，在vh06上安裝Discuz
[root@room9pc01 ~]# scp -r 888888/項目/Discuz_X3.3_SC_UTF8.zip 192.168.4.6:/root
[root@vh06 ~]# unzip Discuz_X3.3_SC_UTF8.zip
[root@vh06 ~]# cp -r upload/ /var/www/html/bbs
[root@vh06 ~]# chown -R apache.apache /var/www/html/bbs
[root@room9pc01 ~]# firefox http://192.168.4.6/bbs &
同意---->下一步----> 數據庫服務器:192.168.4.5---->數據庫用戶名: admin----->數據庫密碼:tedu.cn
管理員賬號:admin--->密碼隨便（論壇帳號）--->下一步
登錄時，輸入的是論壇的密碼
管理中心：輸入的是授權的密碼
模塊管理中心：輸入的是論壇帳號密碼---->論壇
[root@vh05 ~]# mysql
MariaDB [(none)]> use ultrax
MariaDB [ultrax]> show tables;
MariaDB [ultrax]> desc pre_common_member;
MariaDB [ultrax]> select username,email from pre_common_member;
+----------+------------------+
| username | email |
+----------+------------------+
| admin | [email protected] |
| haha | [email protected] |
+----------+------------------+
MariaDB [ultrax]> desc pre_forum_post;
MariaDB [ultrax]> select author,subject,message from pre_forum_post;
+--------+----------------+--------------------+
| author | subject | message |
+--------+----------------+--------------------+
| admin | hfdbvgewtkhtrj | wml/hahah/zuimei
|
+--------+----------------+--------------------+
ipvsadm用法：
-Ln 查看命令
-A 添加虛擬服務器
-t tcp協議，設置羣集地址
-s 指定負載調度算法
添加、刪除服務器節點：
-a 添加真實服務器
-d 刪除真實服務器
-r 指定真實服務器(Real Server)的地址
-m 使用NAT模式;-g、-i分別對應DR、TUN模式
-w 爲節點服務器設置權重,默認爲1
配置LVS-NAT模式
1.在vh08上安裝
[root@vh08 ~]# yum -y install ipvsadm
2、在vh06和vh07 web服務器上把網關指向192.168.4.8
# nmtui 添加網關
# ifdown eth0; ifup eth0
【[root@vh06 html]# nmcli connection modify eth0 ipv4.method manual ipv4.gateway 192.168.4.8 connection.autoconnect yes】
3、在vh08的eth2上配置額外的地址201.1.1.8/24
[root@vh08 ~]# nmtui
[root@vh08 ~]# systemctl restart NetworkManager
【[root@vh08 ~]# nmcli connection add con-name eth2 ifname eth2 type ethernet
[root@vh08 ~]# nmcli connection modify eth2 ipv4.method manual ipv4.addresses 201.1.1.8/24 connection.autoconnect yes
[root@vh08 ~]# nmcli connection up eth2
】
4、打開vh08的路由轉發功能(RHEL7默認已打開，以前版本需要做以下配置)
[root@vh08 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@vh08 ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1 讓內核參數生效
[root@vh08 ~]# sysctl -a 查看所有的內核參數
5.在vh06和vh07上做一個網頁
[root@vh06 html]# vim index.html
<html><h1><<font color=red>我想和你一起吃火鍋</font></h1></html>
[root@vh06 html]# systemctl restart httpd
[root@vh07 html]# vim index.html
<html><h1><font color=yellow>你是屎嗎？×××的！</font></h1></html>
[root@vh07 html]# systemctl restart httpd
6、lvs集羣配置
(1)創建虛擬服務器，使用tcp的80端口，調度算法是rr
[root@vh08 ~]# ipvsadm -A -t 201.1.1.8:80 -s rr 不加-s選項默認是wlc
(2)向VIP中加入RIP
[root@vh08 ~]# ipvsadm -a -t 201.1.1.8:80 -r 192.168.4.6 -m -w 2
[root@vh08 ~]# ipvsadm -a -t 201.1.1.8:80 -r 192.168.4.7 -m
7、驗證
[root@vh08 ~]# ipvsadm -Ln
[root@room8pc16 ~]# firefox http://201.1.1.8/bbs
刷新頁面時，按ctrl+f5重新連接服務器
修改調度算法爲WRR
[root@vh08 ~]# ipvsadm -E -t 201.1.1.8:80 -s wrr
[root@vh08 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 201.1.1.8:80 wrr
-> 192.168.4.6:80 Masq 2 0 1
-> 192.168.4.7:80 Masq 1 0 1
從規則中移除real server
[root@vh08 ~]# ipvsadm -d -t 201.1.1.8:80 -r 192.168.4.6
[root@vh08 ~]# vim 1.sh
#!/bin/bash
RIP1=192.168.4.2
RIP2=192.168.4.3
VIP=201.1.1.4:80
while [ 1 ]
do
for IP in $RIP1 $RIP2
do
curl -I http://${IP} &> /dev/null
web_state=$?
ipvsadm -Ln | grep ${IP} &> /dev/null
ip_in_lvs=$?
if
[ $web_state -ne 0 -a $ip_in_lvs -eq 0 ]
then
ipvsadm -d -t $VIP -r $IP
elif
[ $web_state -eq 0 -a $ip_in_lvs -ne 0 ]
then
ipvsadm -a -t $VIP -r $IP -m
fi
done
sleep 3
done
[root@vh08 ~]# sh 1.sh &
[root@vh06 html]# systemctl stop httpd
[root@vh08 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 201.1.1.4:80 rr
-> 192.168.4.3:80 Masq 1 0 0
[root@vh06 html]# systemctl restart httpd
[root@vh08 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 201.1.1.4:80 rr
-> 192.168.4.2:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.4.3:80 Masq 1 0 0
lvs起動狀態管理
[root@vh08 ~]# systemctl stop ipvsadm
[root@vh08 ~]# systemctl restart ipvsadm 重起失敗，提示執行journalctl -xe，報錯日誌是/etc/sysconfig/ipvsadm文件不存在，所以要創建它
查看狀態
[root@vh08 ~]# systemctl status ipvsadm 會檢查出沒有/etc/sysconfig/ipvsadm文件
[root@vh08 ~]# touch /etc/sysconfig/ipvsadm 創建文件
[root@vh08 ~]# ipvsadm -A -t 201.1.1.4:80 -s rr
[root@vh08 ~]# ipvsadm -a -t 201.1.1.4:80 -r 192.168.4.2 -m -w 2
[root@vh08 ~]# ipvsadm -a -t 201.1.1.4:80 -r 192.168.4.3 -m
[root@vh08 ~]# ipvsadm -Ln
[root@vh08 ~]# systemctl restart ipvsadm
[root@vh08 bin]# systemctl enable ipvsadm
[root@vh08 ~]# cat /etc/sysconfig/ipvsadm
-A -t 201.1.1.4:80 -s rr
-a -t 201.1.1.4:80 -r 192.168.4.2:80 -m -w 2
-a -t 201.1.1.4:80 -r 192.168.4.3:80 -m -w 1
配置LVS-DR模式
一、清理LVS－NAT的配置
1、刪除lvs規則
[root@vh08 bin]# ipvsadm -D -t 201.1.1.8:80
2、刪除eth2的地址
[root@vh08 bin]# nmtui 刪除地址，將地址獲取改爲自動
[root@vh08 bin]# ifdown eth2
【[root@vh08 ~]# nmcli connection delete eth2】
二、配置VIP
1、調度器上配置在vh08的eth0上
[root@vh08 bin]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@vh08 bin]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@vh08 network-scripts]# cp ifcfg-eth0 ifcfg-eth0:0
[root@vh08 network-scripts]# vim ifcfg-eth0:0
TYPE=Ethernet
BOOTPROTO=none
NAME=eth0:0
DEVICE=eth0:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.4.100
PREFIX=24
[root@vh08 network-scripts]# ifup eth0:0
2、把VIP配置在vh06和vh07兩臺real server的lo
[root@vh06 html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@vh06 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@vh06 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.4.100
NETMASK=255.255.255.255 如果寫成了255.255.255.0將導致該網段其他主機不管理配置192.168.4.0/24網段的哪個地址，都會出現地址衝突
NETWORK=192.168.4.100
BROADCAST=192.168.4.100
ONBOOT=yes
NAME=lo:0
[root@vh06 network-scripts]# ifup lo:0
三、在WEB服務器上修改內核參數
三臺主機都有VIP192.168.4.100。當請求發送過來時，應該是調度器接收請求， real server不要接收。爲了實現這個功能，需要修改real server的內核參數。
[root@vh06 ~]# sysctl -a | grep arp_ig
[root@vh06 ~]# echo "net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1" >> /etc/sysctl.conf
[root@vh06 ~]# echo "net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1" >> /etc/sysctl.conf
[root@vh06 ~]# sysctl -a | grep arp_ann
[root@vh06 ~]# echo "net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2" >> /etc/sysctl.conf
[root@vh06 ~]# echo "net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2" >> /etc/sysctl.conf
[root@vh06 ~]# sysctl -p 應用內核參數
四、配置LVS DR規則
[root@vh08 network-scripts]# ipvsadm -A -t 192.168.4.100:80
[root@vh08 network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.4.100:80 -r 192.168.4.6 -g
[root@vh08 network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.4.100:80 -r 192.168.4.7
驗證：
[root@room9pc01 ~]# firefox 192.168.4.100
[root@room9pc01 ~]# curl http://192.168.4.100
<html><h1><font color=red>我想和你一起吃火鍋</font></h1></html>
[root@room9pc01 ~]# curl http://192.168.4.100
<html><h1><font color=yellow>你是屎嗎？×××的！</font></h1></html>
[root@room9pc01 ~]# curl http://192.168.4.100
<html><h1><font color=red>我想和你一起吃火鍋</font></h1></html>
[root@vh08 network-scripts]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.4.100:80 wlc
-> 192.168.4.6:80 Route 1 0 10
-> 192.168.4.7:80 Route 1 0 11