LVS負載均衡羣集
理解負載均衡羣集的原理
掌握LVS-NAT的部署
企業羣集應用概述
羣集的含義：
1.Cluster,集羣、羣集
2.由多臺主機構成，但對外只表現爲一個整體
在互聯網應用中，隨着站點對硬件性能、響應速度、服務穩定性、數據可靠性等要求越來越高，單臺服務器力不從心
解決方法：
1.使用價格昂貴的小型機、大型機
2.使用普通服務器構建服務羣集
企業羣集分類
根據羣集所針對的目標差異，可分爲三種類型：
1.負載均衡羣集（輪詢，最小連接的加權重）
2.高可用羣集（訪問的速度，可靠性）
3.高性能運算羣集（併發處理任務）
負載均衡羣集(Load Balance Cluster)：
1.以提高應用系統的響應能力、儘可能處理更多的訪問請求、減少延遲爲目標，獲得高併發、負載(LB) 的整體性能
2.LB的負載分配依賴於主節點的分流算法
高可用羣集(High Availability Cluster)：
1.以提高應用系統的可靠性、儘可能地減少中斷時間爲目標，確保服務的連續性，達到高可用(HA) 的容錯效果
2.HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式
高性能運算羣集(High Performance Computer Cluster)：
1.以提高應用系統的CPU運算速度、擴展硬件資源和分析能力爲目標，獲得相當於大型、超級計算機的高性能運算(HPC)能力
2.高性能運算羣集的高性能依賴於"分佈式運算”、“並行計算” ，通過專用硬件和軟件將多個服務器的CPU、內存等資源整合在一起，實現只有大型、超級計算機才具備的計算能力
負載均衡羣集工作模式分析
負載均衡羣集是目前企業用得最多的羣集類型
羣集的負載調度技術有三種工作模式：
1.地址轉換
2.IP隧道
3.直接路由（DR）
NAT模式
地址轉換(Network Address Translation)：
1.簡稱NAT模式，類似於防火牆的私有網絡結構，負載調度器作爲所有服務器節點的網關，即作爲客戶機的訪問入口，也是各節點回應客戶機的訪問出口
2.服務器節點使用私有IP地址，與負載調度器位於同一個物理網絡，安全性要優於其他兩種方式
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TUN模式
IP隧道(IP Tunnel)：
1.簡稱TUN模式，採用開放式的網絡結構，負載調度器僅作爲客戶機的訪問入口，各節點通過各自的Internet連接直接回應客戶機，而不再經過負載調度器
2.服務器節點分散在互聯網中的不同位置，具有獨立的公網IP地址,通過專用IP隧道與負載調度器相互通信
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-KfvDsAcF-1576141231663)(C:\Users\zhenghongyu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1576138647322.png)]
DR模式
直接路由(Direct Routing)：
1.簡稱DR模式，採用半開放式的網絡結構，與TUN模式的結構類似，但各節點並不是分散在各地，而是與調度器位於同一個物理網絡
2.負載調度器與各節點服務器通過本地網絡連接，不需要建立專用的IP隧道
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-WW17Gdyw-1576141231663)(C:\Users\zhenghongyu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1576138674084.png)]
負載均衡羣集架構
負載均衡的結構：
1.第一層，負載調度器(Load Balancer或Director)
2.第二層，服務器池(Server Pool)
3.第三層，共享存儲(Share Storage)
[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-585bH7FD-1576141231664)(C:\Users\zhenghongyu\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1576138717262.png)]
關於LVS虛擬服務器
Linux Virtual Server：
1.針對Linux內核的負載均衡解決方案
2.1998年5月，由我國的章文嵩博士創建
3.官方網站: http://www.linuxvirtualserver.org/
LVS的負載調度算法
1.輪詢(Round Robin)：
①將收到的訪問請求按照順序輪流分配給羣集中的各節點(真實服務器)
②均等地對待每一臺服務器， 而不管服務器實際的連接數和系統負載
2.加權輪詢(Weighted Round Robin)：
①根據真實服務器的處理能力輪流分配收到的訪問請求，調度器可以自動查詢各節點的負載情況，並動態調整其權重
②保證處理能力強的服務器承擔更多的訪問流量
3.最少連接(Least Connections)
①根據真實服務器已建立的連接數進行分配，將收到的訪問請求優先分配給連接數最少的節點
4.加權最少連接(Weighted Least Connections)
①在服務器節點的性能差異較大的情況下，可以爲真實服務器自動調整權重
②權重較高的節點將承擔更大比例的活動連接負載
4.加權最少連接(Weighted Least Connections)
①在服務器節點的性能差異較大的情況下，可以爲真實服務器自動調整權重
②權重較高的節點將承擔更大比例的活動連接負載
