集群之LVS(负载均衡)介绍.doc

提高服务器响应能力的方法 scale on? 在原有服务器的基础上进行升级或者直接换一台新的性能更高的服务器。 scale out? 横向扩展，将多台服务器并发向外响应客户端的请求。优点：成本低，扩展架构比较简单。 集群（Cluster），通俗地讲就是按照某种组织方式将几台电脑组织起来完成某种特定任务的这样一种架构。 三种集群类型： LB，Load Balancing 负载均衡：在一定程度上能够实现高可用的目的。 HA，High Availability 高可用：实时在线，能够及时响应客户端请求，企业应用要求达到 ???? 7*24小时，99.999%时间在线。 HP，High Performance 高性能 提供大量超级运算能力的集群。 LB 负载均衡架构： Director（dispatcher）：负责接收客户端请求，并将请求按照某种算法分发到后台真正提供服务的服务器上。既可以基于硬件（F5）来实现，也可以基于软件来实现。基于软件实现的又分为四层交换：基于IP地址和端口号组合起来对服务做重定向（LVS）。七层交换：通常指的是反向代理（proxy），例如：squid。 LVS：Linux Virtual? Server 类似于iptables的架构，在内核中有一段代码用于实时监听数据包来源的请求，当数据包到达端口时做一次重定向。这一系列的工作必须在内核中实现。在内核中实现数据包请求处理的代码叫做ipvs。ipvs仅仅提供了功能框架，还需要自己手动定义是数据对哪个服务的请求， 而这种定义需要通过写规则来实现，写规则的工具就称为ipvsadm。 应用场景 高吞吐量（higher throughput） 冗余??? （redundancy） 适应性? （adaptability）??? ??????????????????????????????? LVS负载均衡架构? Virtual IP（VIP）address：Director用来向客户端提供服务的IP地址 Real IP （RIP） address：集群节点（后台真正提供服务的服务器）所使用的IP地址 Directors IP (DIP) address：Director用来和D/RIP 进行联系的地址 Client computers IP (CIP) address：公网IP，客户端使用的IP。 根据前端Director和后台Real Server的通信方式将LVS分为三类： Network Address Translation（LVS-NAT） 目标地址转换 所有客户端的请求都被Director根据访问请求和算法被定向到后台的Real Server 上。 数据包地址转换过程： S:CIP D:VIP-------Director------S:CIP D:RIP------Real Server------ -----S:RIP? D:CIP-----Director-----S:VIP? D:CIP?????????????????????????????????????? Director和Real Server必须在同一个网段中； 一般情况下，RIP是私有地址，只用于集群内部节点间通信； Director 会响应所有的请求在客户端和Real Server之间，所承担的负载较大； 所有的Real IP 网关必须指向DIP以响应客户端请求； Director可以重映射网络端口，即前端使用标准端口，后端可以使用非标准端口； 后台的Real Server可以使用任何操作系统； Director可能会成为系统瓶颈。 Director routing （LVS-DR ） 直接路由 客户端请求经过Director，Real Server直接回应客户端 数据包地址转换过程： S:CIP D:VIP-----Director---S:CIP D:RIP ----- Real Server--- S:VIP D:CIP Real Server 上必须配置VIP切需要隐藏起来，只有在响应客户端请求时才使用VIP作为源地址，除此之外并不使用此VIP。 集群节点和Director必须在同一个网络中； RIP不要求为私有地址； Director仅处理所有进来的请求； Real Server 不能以DIP作为网关，而是以公网上的某台路由器作为网关； Director 不能再使用端口重映射； 大多数操作系统可以被用来作为Real Server，windows除外； LVS-DR模式可以处理比LVS-NAT更多的请求。 实际生产环境中最常用的一种方式，优点: RIP 为公网地址，管理员可以远程连接Real Server来查看工作状态； 一旦Director 宕机，可以通过修改DNS记录将A记录