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LVS負載均衡群集1(NAT模式)

虛擬機 主從 實驗 a13 dac exp www 高可用群集 權限

一、群集技術概述

1、群集的類型
1)負載均衡群集:主要的功能將來自客戶機的訪問請求分流給多臺服務器,從而緩單臺服務器的負載壓力,例如京東淘寶的購物節的時候,當天的並發量是分常大的,單臺服務器是無法承載的。
2)高可用群集:高可用群集和hsrp原理基本一樣,服務器有主從之分,實現故障切換,當一臺服務器發生故障的時候,另一臺服務器馬上提供工作。
3)高性能運算群集:這種群集主要用在“雲計算”中,就是將多臺服務器的硬件整合到一起,實現高性能運算能力。

2、負載均衡的分層結構
第一層:負載調度器,是群集系統的唯一入口,對外使用所有服務器共有的虛擬ip地址,通常會配置主從兩臺調度器實現熱備份,確保高可用性。
第二層:服務器池,也就是提供各種服務的服務器,例如web服務器,ftp服務器,數據庫服務器等,處理調度器發來的請求。

第三層:共享存儲,主要存儲服務器池中應用程序的數據,一般會采用nas或者san設備,我們今天就使用NFS搭建一臺nas服務器,工作中也可以購買硬件nas和san。
3、負載均衡的工作模式
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1)地址轉換,簡稱nat模式,負載均衡調度器作為網關,服務器和負載調度器在同一個私有網絡,安全性較好。
2)Ip隧道,簡稱tun模式,負載調度器僅作為客戶機的訪問入口,各節點通過各自的internet連接直接回應客戶機,不在經過負載調度器,服務器的節點分散在互聯網的不同位置,具有獨立的共有ip地址,通過專用的ip隧道與負載調度器相互通信。
3)直接路由,簡稱DR模式,與TUN模式類似,但各節點不是分散在各地,而是與調度器位於同一個物理網絡,負載調度器與各節點服務器通過本地網絡連接,不需要建立專用的ip隧道。
以上三種模式中,nat方式只需要一個公網地址,從而成為最容易的一種負載均衡模式,安全性也比較好,許多硬件負載均衡設備就是采用這種方式,性比較而言,DR模式和TUN模式的負載能力更強大,使用範圍更廣,但節點的安全性要稍差一些。

二、LVS虛擬服務器

Lvs是linux內核的一部分,由我國的章文嵩博士在1998年創建,也是極少數由中國人開發的優秀軟件之一,我們可以直接手動加載ip_vs模塊
-----並查看當前系統中ip_vs模塊的版本信息,命令如下:
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1、lvs的負載調度算法
1)輪詢:將受到的訪問請求按順序輪流分配給群集中的各節點,不管服務器的連接數和系統負載。
2)加權輪詢:也是輪流分配,但是可以調整權重,讓處理性能強的服務器承擔更多的訪問流量。

3)最少連接:根據連接數分配,分配給連接數少的節點。
4)加權最少連接:權重高的節點將承擔更大比例的負載

2、使用ipvsadm管理工具
Ipvsadm是在負載調度器上使用的lvs群集管理工具,通過調用ip_vs模塊來添加、刪除服務器節點。需要手動安裝。
yum -y install ipvsadm
-------命令試驗中演示。

3、NFS共享存儲服務
NFS與我們之前講過的openfiler、nas、san設備相似,都是屬於存儲設備,其實NFS就是一種nas存儲。
我們在學習虛擬化的時候就使用過openfiler搭建過存儲,其實在exsi上也可以使用NFS作為存儲。
接下來用一個綜合實驗詳細介紹安裝和使用。

三、綜合案例:搭建LVS群集(NAT模式)

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-------實驗目標:搭建lvs群集,lvs負載調度器有兩塊網卡,是所有內部web服務器的網關服務器,需要為負載調度器配置SNAT,以便內部的服務器可以訪問internet,所有的節點服務器、共享存儲位於私有網絡,網關指向負載調度器的192.168.7.254
在虛擬機上實驗環境如下:
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--------實驗步驟:
1、搭建NFS服務器
1)安裝nfs-utils(用來發布共享和訪問)和rpcbind(用於RPC支持)
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2)設置共享目錄
將文件夾/opt/wwwroot共享給內部的web服務器節點使用,命令如下:技術分享圖片
打開/etc/exports文件,在裏面設置共享
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-----rw:讀寫,sync:允許同步寫入,no_root_squash:客戶機以root身份訪問時賦予本地root權限。---

3)啟動NFS服務程序
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4)查看本機發布的NFS共享目錄
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5)在web節點A上訪問NFS共享資源
若要正常訪問NFS共享資源,客戶機中也需要安裝rpcbind軟件包,並啟動服務器,如果想使用showmount查詢共享,也需要安裝nfs-utils軟件包。
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然後在NFS上面關閉防火墻 service iptables stop
在web節點A上連接
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6)在兩臺節點服務器上安裝nginx,並開啟nginx服務
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7)在web節點A上掛載共享目錄到本地的nginx網站主目錄
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8)在NFS服務器的/opt/wwwroot裏面制作網頁index.html,然後到web節點A的/usr/local/nginx/html中查看,如果有index.html就說明掛載成功。
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9)設置自動掛載
Vi /etc/fstab
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-----註意:在web節點B上做和web節點A相同的操作,為了顯示負載均衡,在web1 掛載了nfs,web2的網站默認是nginx首頁。

2、配置負載調度器

1)在調度器上安裝ipvsadm軟件包
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2)配置SNAT轉發規則
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3)配置負載分配策略,主要目的是把web節點添加到調度器裏面

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3、測試LVS群集,查看負載調度器
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註意:為了方便測試效果,web節點B的就不掛載NFS了,保持默認的nginx主頁,然後在客戶端上測試,訪問兩次,網頁都不一樣,實現了負載均衡群集。註意測試的時候把兩臺web節點的網關指向調度器,防火墻開啟80端口或者關閉,然後把調度器的防火墻開啟FORWARD和INPUT允許80端口。
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