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分类: LINUX

2011-09-10 14:55:55

今天总结的是负载均衡集群:
   集群主要有:LVB:lvs , haproxy; HA:heartbeat ; corosync+openais;RHCSultramokey keepalive HP:bowerful
这次主要是lvs:lvs集群类型有三种:LAS-NAT , LSV-DR , LVS-TUN
  1. Virtual Server via Network Address Translation(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. Virtual Server via IP Tunneling(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、Virtual Server via Direct Routing(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。

要组成这些的要求如下:

LAS-NAT;

    要求:1、集群节点(DIP, DIP必须在同一网段中

1、      RIP通常是私有地址

2、      所有的RIP网关必须以指向DIP

3、       NAP可以做端口转换

4、      任何操作系统都可以做RIP

5、      DIP可能成为瓶颈   

LVS-DR

  1 集群节点必须在同一网段的子网中

  2RIP

3DIP 仅处理请求不处理响应

 4、集群节点的网关不能指向DIP

 5、不能做端口转换

 6、大多数操作系统支持REAL SERVER

 7LVS-DR能带动比LVS-NAT更多节点   

; LVS-TUN

1、  集群节点不必在同一网段

2、  RIP 地址不是私有地址

3、  DIP

4、  响应的请求

5、  DIP不能做端口映射

6、  只能使用支持ip tunneling协议的操作系统

LVS调度算法共有两种:静态,动态两种

 静态:

      Round-robin(RR) Weighted round-robinWR, Destinaton hashing(DH):将同一用户的请求转发至同一结点, Source hashing(SH)将一遥望的请求转发至同一router

     动态:LC:谁的overhead小则分配给谁 ,  WLC:计算的overhead值除权重(分配值)再比较分配, Shortest Expected SED: 计算overhead前将总数加上1,计算overhead时不考虑,非活动的连接数 NQ:是在SED上改进的 LBLC, LBLCRLBLC的改进

OVERHEAD= {(总连接数减去非活动连接数)乘以256+非活动连接数}除以权重

默认是:wlc

针对不同的网络服务需求和服务器配置,IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法:

  1. 轮叫(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。

是否支持ipvs

      #grep -i -C 5 ipvs /boot/config-2.6.18-164.el5

常用的命令:

ipvsadm 命令的使用:

    1、集群服务

    ipvsadm  -A |E –t | u  VIP:port-s 调度算法   其中-A增加,E修改,tTCP, uudp

2realserver的定义 3、查看

ipvsadm –a|-e –t|-u VIP:port –r realserver –g|-i|-m(默认dr) [-w 权重]

ipvsadm –d –t|-u VIP:port –r releaserver 删除releaserver

ipvsadm –C 清空规则

ipvsadm –L|-l 查看规则

ipvsadm –Z|-z 清空计数器

     子选项:   -n 数字化显示

               - -stats 统计数据信息

               - -rate 显示速率

LVS/NAT实例配置:

此图仅仅说明各个之间的关系,按实际规划需要将他们通过交换机连接起来的:

注:DIP应是DIRECTOR

RESERVER11上:

          #yum install httpd mysql-server php php-mysql php-mbstrimg

          # ifconfig eth0 10.0.0.8/11

          #route add default gw 10.0.0.1

DIP

 开启路由转发功能:#echo 1 > /prot/sys/net/ipv4/ip_forward

#ipvsadm –A –t 192.168.0.100:80 –s rr

                  #ipvsadm –a –t 192.168.0.168:80 –r 10.0.0.11 -m

                  #ipvsadm –a –t 192.168.0.168:80 –r 10.0.0.12 -m

修改权重:          #ipvsadm –E –t 192.168.0.168:80 –s wlc

                    #ipvsadm -e -t 192.168.0.168:80 -r 10.0.0.11 -m -w 5

压力测试:          #ab –c 10 –n 1000

监测:              #watch –n 1 ‘ipvsadm –L –n’

按上图配置LVS/DR:

REALSERVER的配置:

  注:RIP要配置接口上,VIP要配置在lo的别名上

   1 定义内核参数,禁止响应对VIPARP广播请求

     #echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

#echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

#echo 2 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

#echo 2 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

2、配置VIP:

#/sbin/ifconfig lo:0 192.168.0.168 broadcast 192.168.0.168 netmask 255.255.255.255 up

#sbin/route add –host 192.168.0.168 dev lo:0

#route –n

配置Director:

   注:DIP要配置在接口上,VIP要陪着接口别名上

#/sbin/ifconfig eth0:0 192.168.0.168 broadcast 192.168.0.168 netmask 255.255.255.255 up

     #route add –host 192.168.0.168 dev eth0:0

     #echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward

 定义集群服务:

     #ipvsadm –A –t 192.168.0.100:80 –s wlc

                  #ipvsadm –a –t 192.168.0.168:80 –r 10.0.0.11 -m

                  #ipvsadm –a –t 192.168.0.168:80 –r 10.0.0.12 -m

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