集群(群集)
一组干相同事情的主机
扩展:
横向
纵向
集群的三大类:
负载均衡 提高效率
高可用 保障关键性义务的可靠性
高性能 科学计算、天气预报
负载均衡集群实现的方式:
软件实现方式:lvs、haproxy、nginx
硬件实现方式:F5
lvs的三种模式:(要做操作至少需要三台主机)
NAT
DR
TUN 隧道模式
四层负载 (lvs属于四层)
七层负载(在应用层找到是那个软件提供这个服务,haproxy、nginx属于七层)
NAT模式
负载均衡器DS上进行IP地址的改写,client端发过来的数据包的目的地址由负载均衡服务器DS的虚拟IP变成真实服务器RS,回数据包的时候目的地址由DS变为client。
NAT模式实现过程:
发送过程: client IP -> Virtual IP (经过DS改写) client IP -> RS IP
数据包回复过程: RS IP -> client IP(经过DS改写后)Virtual IP -> client IP
优点: 集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统,只有负载均衡器需要一个合法的IP地址
缺点: 扩展性有限,当服务器节点(普通的pc操作系统)数据增长到20个或者更多的时候,负载均衡器就会成为整个系统的瓶颈,因为所有的请求包和应答包都需要经过负载均衡器再生。
DR模式(直连路由)
是指二层转发(在二层转发上进行),既然是在二层转发,所以DS和RS就得在同一个网段。
DR模式实现过程:
数据包发送: client IP -> Virtual IP
经过DS改写后: client IP (MAC改成DS IP 的MAC) -> Virtual IP (RS MAC)
可以看到,虽然IP是client的,但是MAC却被偷梁换柱了,改成了DS的MAC了,不过既然是二层转发,所以结果是一样,此时的RS也有一个回环地址是VIP,RS看到这个包的目的MAC是自己就会接受去处理,处理完毕后就会封装上Virtual IP 发送给client
优点:和TUN(隧道模式)一样,负载均衡器也只是分发请求,应答包通过单独的路由方法返回给客服端,与VS-TUN相比,VS-DR这种实现方式不需要隧道结构,因此可以使用大多数据操作系统作为物理服务器。
缺点:要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理上(也可忽略其实)
TUN(隧道模式)
隧道模式本质就是在原来的基础上加一层封装
隧道模式实现过程:
数据包发送: client IP -> Virtual IP
经过DS改写后:DS IP (cline IP -> Virtual IP)RS IP
LVS-TUN的特点:
- RIP,DIP,VIP必须是公网地址
- RS的网关不能指向DIP
- 请求报文必须经由director调度,但响应报文必须不能经由director
- 不支持端口映射
- RS的OS必须支持隧道功能
- lvs-fullnat:keepalived
- director通过同时修改请求报文的目标地址和源地址进行转发
lvs-fullnat的特点:
- VIP是公网地址,RIP和DIP是私网地址,RIP与DIP无须在同一网络中
- RS接收到的请求报文的源地址为DIP,因此要响应给DIP
- 请求报文和响应报文都必须经由Director
- 支持端口映射机制
- RS可以使用任意OS