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

LVS集群 NAT模式 lvs的几种模式_nginx


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

LVS集群 NAT模式 lvs的几种模式_LVS集群 NAT模式_02

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)

LVS集群 NAT模式 lvs的几种模式_均衡器_03


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)

LVS集群 NAT模式 lvs的几种模式_IP_04


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