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lvs集群
概念
linux virtual server-----章文嵩发起的开源项目
作用：在linux的内核层面，实现负载均衡的软件
主要作用：将多个后端服务器，组成一个高可用、高性能的服务器集群，通过负载均衡的算法将客户端的请求分发到后端的服务器上，来实现高可用和负载均衡。
阿里的SLB：server load balance，是通过lvs+keepalive实现的
一、集群和分布式
1.1 系统的拓展方式
1.1.1 垂直拓展：向上拓展，起到增强的作用（针对性能更强的计算机），瓶颈：计算机本身设备的限制，硬件本身的性能瓶颈
1.1.2 水平拓展：向外扩展，增加设备。可以并行的运行多个服务，依靠网络解决内部通信的问题，cluster集群。
集群：为了解决某个特定的问题，将多台计算机组合起来形成的单个系统
1.2 集群的类型
LB：load balance 负载均衡集群，多个主机组成，每个主机只承担一部分的访问请求
HA：high availablity 高可用集群，在设计系统时，采取一定的措施，确保系统当中某一组件或者部分出现故障，整个系统依然可以正常运行，为了维护整个系统的可用性、可靠性、容错性。
HPC：high-performance computing 高性能集群，对响应时间，处理能力要求更高。
共LB、HA、HPC三种类型
1.3 系统可靠性指标
MTBF：Mean time Between Failure 平均无故障时间
MTTR：Mean TimeTo Repair 平均故障恢复时间
A=MTBF/(MTBF+MTTR)
A指标要在0~1之间，A指标就是系统可用性的度量，0表示系统越不可用，1表示系统越可用，A指标要无限接近于1，
90~95% 不合格
98~98% 合格
都是以小时为单位，一年365天=8760小时
1.4 停机时间
1.4.1 计划内时间：可以忽略不计，但是现在也计算在内
1.4.2 计划外时间：就是故障时间，从故障发生到故障解决的总时间，尤其是运维，计划外时间是我们必须要关注的指标
dy------当天事必须当天解决-----没有解决之前，人是不可以离开的-----解决完成之后必须生成报告，备案-----日报、周报、月报、年报
运维精神：7*24小时待命（及时响应、及时处理、及时总结）
1.5 lvs适用场景
小集群不需要使用lvs，大集群使用lvs
1.6 lvs集群中的术语
VS：virtual server，是lvs的逻辑名称，也就是我们在外部访问lvs集群时使用的ip地址和端口
DS：director server，是lvs当中的主服务器，也是调度器（nginx的代理服务器），是集群的核心，调度器就是用来接收客户端的请求转发到后端的服务器
RS：real server，是lvs集群中的真实服务器（后端服务器），用来接收调度器转发过来的请求，并且响应结果。
CIP：client ip，即客户端的地址，也就是发起请求的客户端的IP地址
VIP：virtual ip，是lvs集群使用的ip地址，是对外提供集群访问的虚拟ip地址
DIP：director ip，即调度器在集群当中的地址，用于和RS进行通信
RIP：real ip，即后端服务器在集群当中的ip地址
1.7 lvs的工作方式
NAT模式：要由调度器响应给客户端
DR模式：直接路由模式，由真实路由器直接响应给客户端
TUN模式：隧道模式
常用的模式：NAT和DR
NAT模式
nat模式是常用lvs的模式之一，在nat模式下，lvs会将来自客户端的请求报文的目的ip地址和端口，修改为lvs内部的ip地址和端口，然后把请求转发到后端服务器
响应结果返回客户端的过程中，响应报文也要经过lvs的处理，把目标ip和端口修改成客户端的ip地址和端口
好处：对于客户端来说请求的目标地址始终不变，因此客户端的配置不需要做特殊修改，只是调度器在对ip地址和端口进行转换，后端的服务器也不需要修改任何配置
缺点：性能损失，请求和响应每次都经过调度器进行地址转换，影响性能。nat模式只能有一个调度器，调度器故障，整个集群就不能正常工作了
1.8 地址转换
内网-------外网 转换的是源ip地址 snat
外网-------内网 转换的是目的地址 dnat
1.8.1 客户端发起请求，访问vip地址，到达调度器
1.8.2 调度器接收请求之后，根据负载均衡算法选一个后端服务器
1.8.3 请求地址，转化成可以直接和内部RS通信的ip地址
1.8.4 后端服务器处理请求
1.8.5 目的地址转换，转换成vip地址
1.8.6 调度器的vip响应给客户端
1.9 lvs的工具
ipvsadm工具：用来配置和管理lvs集群的工具
-A：添加虚拟服务器（vip）
-D：删除虚拟服务器地址
-s：指定负载均衡的调度算法
1.10 lvs算法
rr默认，轮询
wrr，加权轮询
lc，最小连接
wlc，加权最小连接
-a：添加真实服务器
-d：删除真实服务器
-t：指定vip的地址和端口
-r：指定rip的地址和端口
-m：使用nat模式
-g：使用DR模式
-i：使用隧道模式
-w：设置权重
-p：设置连接的保持时间
-l：列表查看
-n：数字化展示
二、地址转换实验
nginx1 RS1 192.168.100.11
nginx2 RS2 192.168.100.12
test1：调度器 ens33 192.168.100.13 ens36 12.0.0.1
test2：客户端 12.0.0.10
#test1# 添加虚拟网卡，ifconfig查看后为ens36 #test1和2# systemctl stop firewalld setenforce 0 #nginx1和2# systemctl stop firewalld setenforce 0 systemctl restart nginx #test1# modprobe ip_vs cat /proc/net/ip_vs yum -y install ipvsadm* -y #test1# cd /etc/sysconfig/network-scripts cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens36 vim ifcfg-ens33 # 注释网关和dns，直接用本机的ip地址做网关 vim ifcfg-ens33 # 注释网关和dns，修改ens=36，ip=12.0.0.1（vip地址） systemctl restart network ifconfig # 查看一下 #nginx1和nginx2# cd /etc/sysconfig/network-scripts vim ifcfg-ens33 # 修改网关指向内网网关即test1的ip地址（test1 192.168.100.13） systemctl restart network # 修改访问内容 #nginx1# vim /usr/local/nginx/html/index.html this is nginx1 wq! #nginx2# vim /usr/local/nginx/html/index.html this is nginx2 wq! #test1# iptables -t nat -vnL # 查看nat表是否有策略，没有直接往里面加就可以了 iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.100.0/24 -o ens36 -j SNAT --to 12.0.0.1 iptables -t nat -vnL # 查看nat表策略，新增一条含义为，从ens36设备出的所有网段，将其转化为12.0.0.1(内---->外，源地址转化) cd /opt systemctl restart ipvsadm.service # 会出现报错 tail -f /var/log/message # 原因：没有配置，即/etc/sysconfig/ipvsadm里面的配置是空的，空的就会报错 # 处理方法：先设置，设置完把配置保存在这个目录里面，生成这个文件就可以了 # 设置：先添加，如果之前有就先清空后再添加 ipvsadm -C # 清空原有策略 #添加设置 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr #指定好的vip的地址和端口 #先添加vip，虚拟服务器的ip和端口，然后再添加真实服务器 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.11:80 -m ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.12:80 -m ipvsadm -ln # 出现vip为12.0.0.1:80,指定算法为rr（这个需要自己指定，一定要写），192.168.100.11:80和192.168.100.12:80表示指向的后端服务器，其中Masq代表的意思就是nat模式，不设置权重的话，默认权重就是1 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm systemctl restart ipvsadm ipvsadm -ln # 可能会出现bug，地址错误（vip为12.0.0.1:80发生变化），解决办法：只能删除重改 #下面是删除策略操作 ipvsadm -D -t 错误地址 #删除策略 ipvsadm -ln # 删除策略操作完毕 重新操作上面步骤 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.11:80 -m ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.12:80 -m systemctl restart ipvsadm ipvsadm -ln # 此时为正确vip地址（12.0.0.1:80） ipvsadm -save > /etc/sysconfig/ipvsadm ipvsadm -ln vim /etc/sysctl.conf # 在最后一行添加 net.ipv4.ip_forward=1 wq! sysctl -p #test2客户端# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33 # 修改网关指向vip地址（12.0.0.1） # ip地址修改为和外网一个网段，随便改12.0.0.20 systemctl restart network 此时打开nginx1和nginx2 tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log 进入客户端（test2）虚拟机访问12.0.0.1 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.11:80 -m
-a：添加真实服务器
-t：指定vip地址
-r：指定真实服务器的地址和端口
-m：指定模式为nat模式
## 如何删除节点服务器 ## ipvsadm -d -r 192.168.100.11:80 -t 12.0.0.1:80 添加节点服务器和删除节点服务器的区别？ 添加：vip在前，真实服务器在后 删除：真实服务器在前，vip在后 #添加节点和删除顺序反过来，前面是-d，-D表示删除策略 算法和加权演示
#test1# ipvsadm -D -t 12.0.0.1:80 # 没有办法修改，只能推到重来，删除策略 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s wrr # wrr加权轮询 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.11:80 -m -w 2 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.100.12:80 -m -w 3 ipvsadm -ln # 查看 不需要重启直接生效 此时打开nginx1和nginx2 tail -f /usr/local/nginx/logs/access.log 进入客户端（test2）虚拟机访问12.0.0.1，nginx2的权重高，访问页面出现次数多 # 加权最小连接操作 # ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s wlc # 把加权轮询wrr，修改为wlc，其余不变 创建vip地址的时候才能指定负载均衡的算法，不是在真实服务器添加算法，没有办法修改，只能推到重来
