目录
集群
什么是集群 (含义)
集群的分类
LVS
负载均衡器的集群架构
负载均衡器的群集工作模式
LVS负载均衡器的调度算法
LVS组成作用
组成
作用
LVS群集创建与管理
创建步骤
ipvsadm工具
LVS-NAT部署实战
1、部署共享存储
2、配置节点服务器（后端服务器）
3、配置负载调度器LVS
配置SNAT转发规则
加载LVS内核模块
安装ipvsadm管理工具
配置负载分配策略
测试
集群
什么是集群 (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。将多台主机作为一个整体，对外提供相同的服务就是集群
集群使用的场景
高并发时使用
集群的分类
负载均衡群集
减少响应延迟，提供并发处理能力。
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
高可用群集
保证系统稳定性，减少服务器中断的时间，减少损失
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
分布式，高性能运算能力，并发
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
LVS
负载均衡器的集群架构
第一层，负载调度器
通过调度算法以及RIP发送
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，节点服务池
所有服务器用的资源通过
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
提供网站，存储资源
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。
负载均衡器的群集工作模式
地址转换
简称NAT模式Network Address Translation，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
调度作为网关，是访问请求的入口，也是响应访问的出口，在高并发场景中负载压力很高，NAT转换可以提高安全性，一般不会使用这种方式
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
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的公网IP和专用的IP隧道成本太高，数据转发受IP隧道的额外影响，不会使用这种方式
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双络连接，不需要建立专用的IP隧道
关于LVS虚拟服务器
仅是访问请求入口，响应数据不经过调度器，节点服务器和调度器在一个物理网络中，数据进行转发不受额外影响
LVS负载均衡器的调度算法
轮询
加权轮询
最少连接
加权最少连接
LVS组成作用
组成
1.LVS基于内核态的netfilter框架来实现的IPVS功能，工作在内核态，用户配置VIP等相关信息并且传递到IPVS，需要用到IPVSadm工具
2.IPVSadm是IVS用户态的配套工具，它可以实现VIP和RS的增删改查。IPVSadm就是类似于iptables根据的地位
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，可以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式
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群集创建与管理
创建步骤
1.创建虚拟服务器
2.添加、删除服务器节点
3.查看群集及节点情况
4.保存负载分配策略
ipvsadm工具
选项说明
-A 添加虚拟服务器
-D 删除整个虚拟服务器
-s 指定负载调度算法 (轮询:rr、加权轮询: wrr、最少连接: lc、加权最少连接: wlc )
-a 表示添加真实服务器 (节点服务器)
-d 删除某一个节点
-t 指定 VIP地址及 TCP端口
-r 指定 RIP地址及 TCP端口
-m 表示使用 NAT群集模式.
-g 表示使用 DR模式
-i 表示使用 TUN模式
-w 设置权重 (权重为 0 时表示暂停节点)
-p 60 表示保持长连接60秒
-l 列表查看 LVS 虚拟服务器 (默认为查看所有)
-n 以数字形式显示地址、端口等信息，常与 “-l” 选项组合使用。ipvsadm -ln
LVS-NAT部署实战
LVS负载调度器：ens33：192.168.233.110 ens36：10.0.0.1（vmnet3）
Web1 节点服务器1：192.168.233.60
Web2 节点服务器2：192.168.233.70
NFS服务器：192.168.233.100
客户端（win10）：10.0.0.12 (Vmnet3)
PS:
① win10虚拟机（客户端）网关设置为10.0.0.1
② web服务器 网关设置为 192.168.233.110
1、部署共享存储
（NFS服务器：192.168.233.100）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0yum install -y nfs-utils rpcbindsystemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.servicemkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benetvim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.233.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.233.0/24(rw,sync)#发布共享
exportfs -rv
showmount -e2、配置节点服务器（后端服务器）
192.168.233.60、192.168.233.70systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0#修改网卡网关为LVS服务器yum install -y httpd
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.serviceyum install -y nfs-utils rpcbindsystemctl start rpcbind.service
systemctl enable rpcbind.serviceshowmount -e 192.168.233.100#web1：192.168.233.60
mount.nfs 192.168.233.100:/opt/kgc /var/www/html/echo 'this is kgc' > /var/www/html/index.htmlvim /etc/fstab
192.168.233.100:/opt/kgc /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a#web2：192.168.233.70
mount.nfs 192.168.233.100:/opt/benet /var/www/html/echo 'this is benet' > /var/www/html/index.htmlvim /etc/fstab
192.168.233.100:/opt/benet /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0mount -a3、配置负载调度器LVS
ens33：192.168.233.110 ens36：10.0.0.1
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
配置SNAT转发规则
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1sysctl -piptables -t nat -F
iptables -Fiptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.233.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 10.0.0.1加载LVS内核模块
modprobe ip_vs #手动加载ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看ip_vs版本信息安装ipvsadm管理工具
yum install -y ipvsadm#注意：启动服务前必须保存负载分配策略，否则将会报错
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
touch /etc/sysconfig/ipvsadmsystemctl start ipvsadm.service配置负载分配策略
NAT模式只要在服务器上配置，节点服务器不需要特殊配置
ipvsadm -C #清除原有策略
ipvsadm -A -t 10.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.233.60:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.233.70:80 -m -w 1ipvsadm #启动策略ipvsadm -ln #查看节点状态，Masq代表 NAT模式
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
测试
在win10上使用浏览器访问10.0.0.1，刷新浏览器测试负载均衡
PS:刷新间隔时间需要稍长一点
