目 录
- 一、负载均衡群集的原理
- ① 出现群集的意义
- 1)企业群集分类(负载均衡群集、高可用群集、高性能运算群集)
- 2)本次介绍的是负载均衡群集架构
- 3)LVS虚拟服务器
- 二、 负载均衡群集的配置
- ① ipvsadm 工具选项(LVS的管理工具:ipvsadm)
- ② NAT模式 LVS负载均衡群集部署(详细)
- 1.部署共享存储(NFS服务器:192.168.17.14)
- 2.配置节点服务器(192.168.17.33、192.168.17.66)
- 3.配置负载调度器(内网关 ens33:192.168.80.10,外网关 ens36:12.0.0.1)
- 4.测试效果
一、负载均衡群集的原理
群集含义:由多台主机构成,但是对外只是表现为一个整体,只提供访问入口(域名或IP地址),相当于一台大型计算机.
① 出现群集的意义
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。
解决办法:
1 、 使用价格昂贵的小型机、大型机。
2、 使用多台相对廉价的普通服务器构建服务群集(通过整合多台服务器,使用LVS来达到服务器的高可用和负载均衡,并以同一个IP地址对外提供相同的服务。在企业中常用的一种群集技术——LVS (Linux Virtual Server,Linux虚拟服务器))
1)企业群集分类(负载均衡群集、高可用群集、高性能运算群集)
负载均衡群集:
高可用群集:
高性能运算群集:
2)本次介绍的是负载均衡群集架构
1、 架构:
第一层:负载调度器(Load Balancer或Director)
第二层:服务器池(Server Pool)
第三层:共享存储(Share Storage)
2、 工作模式分析负载均衡群集是目前企业用得最多的群集类型
群集的负载调度技术有三种工作模式
- 地址转化(NAT模式)
- Network 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
- IP隧道(TUN模式)
- lPTunnel,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lnternet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
- 直接路由(DR模式)
- 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
3)LVS虚拟服务器
Linux Virtual Server
- 针对Linux内核开发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: http://www.linuxvirtualserver.org/
- LVS实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用,为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种高效的解决方法
LVS负载调度算法、
轮询(bundRbbin)
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
二、 负载均衡群集的配置
① ipvsadm 工具选项(LVS的管理工具:ipvsadm)
-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
② NAT模式 LVS负载均衡群集部署(详细)
前期准备:
- 负载调度器:内网关 ens33:192.168.17.99,外网关 ens36:12.0.0.1
- Web节点服务器1:192.168.17.33
- Web节点服务器2:192.168.17.66
- NFS服务器:192.168.17.14
- 客户端:192.168.17.13
1.部署共享存储(NFS服务器:192.168.17.14)
首先关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
其次安装nfs和rpcbind共享服务
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
准备共享文件
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.17.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.17.0/24(rw,sync)
发布共享
exportfs -rv
2.配置节点服务器(192.168.17.33、192.168.17.66)
关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
安装httpd、nfs、rpcbind服务
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
showmount -e 192.168.17.14
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
挂载共享服务
--192.168.17.33---
mount.nfs 192.168.80.13:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html
--192.168.17.66---
mount.nfs 192.168.17.14:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html
下面为192.168.17.33web主机挂载
下面为192.168.17.66web主机挂载
设置自动挂载
--192.168.17.33---
vim /etc/fstab
192.168.17.14:/opt/kgc /myshare nfs defaults,_netdev 0 0
--192.168.17.66---
vim /etc/fstab
192.168.17.14:/opt/benet /myshare nfs defaults,_netdev 0 0
3.配置负载调度器(内网关 ens33:192.168.80.10,外网关 ens36:12.0.0.1)
关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
(1)配置SNAT转发规则
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
或 echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sysctl -p
iptables -t nat -F
iptables -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.17.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1
(2)加载LVS内核模块
modprobe ip_vs #加载 ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看 ip_vs版本信息
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done ##加载全部模块
(3)安装ipvsadm 管理工具
yum -y install ipvsadm
--启动服务前须保存负载分配策略---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
(4)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 12.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.17.33:80 -m [-w 1]
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.17.66:80 -m [-w 1]
ipvsadm #启用策略
ipvsadm -ln #查看节点状态,Masq代表 NAT模式
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
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ipvsadm -d -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.17.33:80 -m [-w 1] #删除群集中某一节点服务器
ipvsadm -D -t 12.0.0.1:80 #删除整个虚拟服务器
systemctl stop ipvsadm #停止服务(清除策略)
systemctl start ipvsadm #启动服务(重建规则)、
ipvsadm-restore < /etc/sysconfig/ipvsadm #恢复LVS 策略
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4.测试效果
在一台IP为12.0.0.12的客户机使用浏览器访问 http://12.0.0.1/ ,不断刷新浏览器测试负载均衡效果,刷新间隔需长点。
注意:以上操作在个人测试环境下一定要关闭防火墙!!!