LVS实现(VS/DR)负载均衡和Keepalived高可用
LVS是Linux Virtual Server的简写即Linux虚拟服务器,是一个虚拟的服务器集群系统
一组服务器通过高速的局域网或者地理分布的广域网相互连接,在它们的前端有一个负载调度器(Load
Balancer)。负载调度器能无缝地将网络请求调度到真实服务器上,从而使得服务器集群的结构对客户是透明的,客户访问集群系统提供的网络服务就像访问一台高性能、高可用的服务器一样。客户程序不受服务器集群的影响不需作任何修改。系统的伸缩性通过在服务机群中透明地加入和删除一个节点来达到,通过检测节点或服务进程故障和正确地重置系统达到高可用性。
[1].VS/NAT
通过网络地址转换,调度器重写请求报文的目标地址,根据预设的调度算法,将请求分派给后端的真实服务器;真实服务器的响应报文通过调度器时,报文的源地址被重写,再返回给客户,完成整个负载调度过程。
[2].VS/TUN
采用NAT技术时,由于请求和响应报文都必须经过调度器地址重写,当客户请求越来越多时,调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题,调度器把请求报
文通过IP隧道转发至真实服务器,而真实服务器将响应直接返回给客户,所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多,采用VS/TUN技术后,集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
[3].VS/DR
VS/DR通过改写请求报文的MAC地址,将请求发送到真实服务器,而真实服务器将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样,VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开销,对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求,但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。
[1].轮叫调度(Round Robin)
调度器通过“轮叫”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
[2].加权轮叫(Weighted Round Robin)
调度器通过”加权轮叫”调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。
[3].最少链接(Least Connections)
调度器通过”最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用”最小连接”调度算法可以较好地均衡负载。
[4].加权最少链接(Weighted Least Connections)
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用”加权最少链接”调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。
[5]基于局部性的最少链接(Locality-Based Least Connections)
“基于局部性的最少链接”调度算法是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器,若该服务器
是可用的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载,则用”最少链接”的原则选出一个可用的服务
器,将请求发送到该服务器。
[6]带复制的基于局部性最少链接(Locality-Based Least Connections with
Replication)
“带复制的基于局部性最少链接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个
目标IP地址到一组服务器的映射,而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务
器组,按”最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器,若服务器超载;则按”最小连接”原则从这个集群中选出一
台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的 程度。
[7].目标地址散列(Destination Hashing)
“目标地址散列”调度算法根据请求的目标IP地址,作为散列键(Hash
Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。
[8]源地址散列(Source Hashing)
“源地址散列”调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(Hash
Key)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。
[9].
最短的期望的延迟(Shortest Expected Delay Scheduling SED)
基于wlc算法。这个必须举例来说了ABC三台机器分别权重123
,连接数也分别是123。那么如果使用WLC算法的话一个新请求进入时它可能会分给ABC中的任意一个。使用sed算法后会进行这样一个运算A:(1+1)/1B:(1+2)/2C:(1+3)/3根据运算结果,把连接交给C
[10].最少队列调度(Never Queue Scheduling NQ)
无需队列。如果有台realserver的连接数=0就直接分配过去,不需要在进行sed运算
实验环境:
server1:172.25.7.1
server2:172.25.7.2
server3:172.25.7.3
Client:172.25.7.250
server1:调度器
[1]配置高可用yum源
查看完整yum源:
开始配置:
[2]安装管理集群服务ipvsadm
[3]添加ip
[4]设置lvs的vip,vip添加RS地址,并设置为DR模式
rr:表示轮询算法,-t:TCP,-s:sheduler
-r:RS地址,-g:DR模式
注:如果手误,可以使用清除策略再重新添加
查询ipvsadm状态 :
[5]保存策略
server2:服务器
[1]Realserver同样添加虚拟ip地址,与调度器虚拟ip地址一致
[2]安装arp防火墙
virtual
server与real server的地址一致,所以进入real server时需要把虚拟ip DROP掉,即拦截real server的虚拟ip
[3]设置arp抑制
查看arptables的状态
[4]开启httpd,修改发布页面
server3:服务器
[1]Realserver同样添加虚拟ip地址,与调度器虚拟ip地址一致
[2]安装arp防火墙
[3]设置arp抑制
[4]开启httpd,修改发布页面sat报名官网
测试:
1.负载均衡:
客户端访问vip:
调度器查看ipvs的状态:
2.查看mac地址:
总结:DR实现负载均衡流程如下:
server1:
[1].安装监控软件
[2]修改配置文件
查找配置文件:
开启服务:
[3]修改默认发布页
[4]不支持端口转发,修改为默认端口80
[5]RS关闭httpd
查看ipvsadm状态:
测试:客户端访问VIP
server1:
[1]停止 ldirectord
服务
[2]下载并安装keepalived
[3]源码编译三部曲:
[4]生成软连接:
[5]修改keepalived配置文件:
向server4发送文件:
[6]删除vip,开启keepalived服务
server4:
生成同样的软连接:
修改keepalived配置文件:
开启服务:
查看日至:
测试:当server1的keepalived服务关闭
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