集群之lvs 基础知识

muri

　　注意：本文主要是对于LB中的lvs 做讲解(centos6.5-x86_64系统)
　　一、集群基本概念：

　　 集群是把一组相互独立的、通过高速网络互联的计算机，把它们构成了一个组，并以单一系统的模式加以管理。一个客户与集群相互作用时，集群像是一个独立的服务器。集群配置是用于提高可用性和可缩放性。
　　

　　    1.1.常见的服务器扩展方式：
　　        Scale Up: 向上扩展 添加配置
　　Scale Out: 向外扩展 添加服务器
　　

　　    1.2.集群分类
　　负载均衡集群：Load Balancing Cluster，LB

　　高可用集群：High Availiablity， HA
　　高性能集群：High Perfomance: HP
　　    高性能集群一般常见于(并行处理系统：Hadoop)
　　

　　    1.3. LB：负载均衡
　　软件：
　　tcp(内核空间): linux上的lvs
　　     应用层(用户空间)：nginx, haproxy, apache, lighttpd, varnish, squid ...
　　硬件：BigIP(F5), Netscaler(Citrix), A10 ...
　　

　　二、LVS(linux virtual server) linux虚拟服务器软件
　　    2.1.CIPVIPDIPRIP
　　        CIP 客户端IP
　　        VIP 外网访问内部LB地址
　　        DIP 集群设备地址
　　        RIP 内网服务器的IP地址
　　

　　    2.2.lvs类型
　　        NAT、DR、TUN、FUllNAT
　　2.2.1.NAT
　　NAT: 实际场景中很少有企业使用NAT
　　1、RealServer应该使用私有IP地址；
　　2、RealServer的网关应该指向DIP；
　　3、RIP和DIP应该在同一个网段内；
　　4、进出的报文都得经过Directory，在高负载下，Directory会成为系统性能瓶颈；
　　5、支持端口映射；
　　6、RealServer可以使用任意OS；
　　

　　2.2.2.DR
　　DR: Direct Routing
　　1、RealServer可以使用私有地址；
　　2、RealServer的网关一定不能指向DIP；
　　3、RealServer和Director要在同一物理网络内；DIP和RIP应该在同一网段；
　　4、入站报文经过Directory，出站则由RealServer直接响应Client；
　　5、不能做端口映射；
　　6、RealServer可以为大多数常见OS；
　　

　　2.2.3.TUN
　　TUN：Tunneling
　　1、RIP、DIP不能是私有地址；
　　2、RealServer的网关不能指向DIP；
　　3、入站报文经过Directory，出站则由RealServer直接响应Client；
　　4、不支持端口映射；
　　5、支持IP tunneling的OS才能用于RealServer；
　　

　　2.2.4.FULLNAT

　　FULLNAT：在NAT基础上做了目标地址与原地址转换.

　　

　　模型图如下：

　　

　　2.3.LVS调度方法
　　静态(fixed method)：
　　   rr, wrr, sh, dh
　　    rr：伦叫
　　    wrr：加权轮叫
　　    sh: Source Hashing 原地址哈希
　　    dh: Destination Hashing 目标地址哈希 用于缓存
　　动态(Dynamic method)：
　　   lc, wlc, sed, nq, lblc, lblcr
　　    lc: Least Connection 最小连接
　　算法：Overhead=Active*256+Inactive
　　    wlc: Weighted Least Connection 加权最小连接
　　算法：Overhead=(Active*256+Inactive)/Weight
　　    sed: Shortest Expect Delay 最少期望延迟
　　算法：Overhead=(Active+1)*256/Weight
　　    nq: Never Queue 永不排队
　　    lblc: (dh+lc) Locality-based Least Connection 基于本地的最少连接
　　    lblcr: Replicated and  Locality-based Least Connection 基于本地的带复制的最少连接
　　

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