#轮询(Round Robin):将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点，均等地对待每台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载。
#加权轮询(weighted Round Robin):根据调度器设置的权重值来分发请求，权重值高的节点优先获得任务并且分配的请求越多，这样可以保证性能高的节点承担更多请求。
#最少连接(Least connections):根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点。如果所有的服务器节点性能相近，采用这种方式可以更好地均衡负载。
#加权最少连接(weighted Least connections):在服务器节点的性能差异较大的情况下，调度器可以根据节点服务器负载自动调整权重，权重较高的节点将承担更大比例的活动连接负载。
#IP_Hash根据请求来源的IP地址进行Hash计算，得到后端服务器，这样来自同一个IP的请求总是会落到同一台服务器上处理，以致于可以将请求上下文信息存储在这个服务器上，
#fair采用的不是内建负载均衡使用的轮换的均衡算法，而是可以根据页面大小、加载时间长短智能的进行负载均衡。也就是根据后端服务器时间来分配用户请求，响应时间短的优先分配
#url_hash 按访问ur1的hash结果来分配请求，使每个ur1定向到同一个后端服务器，后端服务器为缓存时比较有效。具体没研究过

1.2分布式系统

分布式存储: Ceph, GlusterFS，FastDFS，MogileFS分布式计算: hadoop,Spark 分布式常见应用分布式应用-服务按照功能拆分，使用微服务（单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间互相协调互相配合，为用户提供最终价值)

分布式静态资源--静态资源放在不同的存储集群上

分布式数据和存储--使用key-value缓存系统

分布式计算--对特殊业务使用分布式计算，比如Hadoop集群

集群:同一个业务系统，部署在多台服务器上。集群中，每一台服务器实现的功能没有差别，数据和代码都是一样的。分布式:一个业务被拆成多个子业务，或者本身就是不同的业务，部署在多台服务器上。分布式中，每一台服务器实现的功能是有差别的，数据和代码也是不一样的，分布式每台服务器功能加起来，才是完整的业务。

分布式是以缩短单个任务的执行时间来提升效率的，而集群则是通过提高单位时间内执行的任务数来提升效率。

        对于大型网站，访问用户很多，实现一个群集，在前面部署一个负载均衡服务器，后面几台服务器完成同一业务。如果有用户进行相应业务访问时，负载均衡器根据后端哪台服务器的负载情况，决定由给哪一台去完成响应，并且一台服务器垮了，其它的服务器可以顶上来。分布式的每一个节点，都完成不同的业务，如果一个节点垮了，那这个业务可能就会失败

1.4集群设计原则

可扩展性—集群的横向扩展能力，可用性―无故障时间(SLA service level agreement)

性能—访问响应时间，容量—单位时间内的最大并发吞吐量(C10K并发问题)

1.5集群设计实现

1.5.1基础设施层面

提升硬件资源性能一从入口防火墙到后端web server均使用更高性能的硬件资源，多域名—DNS轮询A记录解析，多入口—将A记录解析到多个公网IP入口，多机房—同城+异地容灾

CDN(Content Delivery Network)—基于GSLB(Global Server Load Balance)实现全局负载均衡，如:DNS 1.5.2业务层面分层:安全层、负载层、静态层、动态层、(缓存层、存储层)持久化与非持久化·分割。基于功能分割大业务和小服务。分布式:对于特殊场景的业务，使用分布式计算

1.6 LB Cluster负载均衡集群

1.6.1按实现方式划分

硬件部分：Citrix Netscaler

软件部分：

lvs：Linux Virtual Server，阿里四层 SLB (Server Load Balance)使用

nginx：支持七层调度，阿里七层SLB使用 Tengine

haproxy：支持七层调度，ats：Apache Traffic Server，yahoo捐助给apache，perlbal：Perl 编写，pound

1.7HA高可用集群实现

keepalived：vrrp协议

Ais：应用接口规范

heartbeat

cman+rgmanager(RHCS)

coresync_pacemaker

1.8三种负载调度工作模式

（一）、NAT模式

1、地址转换

Network Address Translation，简称NAT模式

类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问出口。服务器节点使用私有IP地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式。

（二）、TUN模式

IP隧道 IP Tunnel,简称TUN模式采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不再经过负载调度器服务器节点分散在互联网中的不同位置,具有独立的公网IP地址，通过专用IP隧道与负载调度器相互通信。

（三）、DR模式

1、直接路由

Direct Routing，简称DR模式采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

二，LVS介绍

LVS：Linux Virtual Server，负载调度器，内核集成，章文嵩（花名正明）, 阿里的四层SLB(ServerLoad Balance)是基于LVS+keepalived实现

2.2 LVS工作原理

LVS根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RS，根据调度算法来挑选RS。LVS是内核级功能，工作在INPUT链的位置，将发往INPUT的流量进行“处理”。

2.3 LVS 功能及组织架构

负载均衡的应用场景为高访问量的业务，提高应用程序的可用性和可靠性。

2.3.1 应用于高访问量的业务

如果您的应用访问量很高，可以通过配置监听规则将流量分发到不同的云服务器 ECS（Elastic

Compute Service 弹性计算服务）实例上。此外，可以使用会话保持功能将同一客户端的请求转发到同一台后端ECS

2.3.2 扩展应用程序

可以根据业务发展的需要，随时添加和移除ECS实例来扩展应用系统的服务能力，适用于各种Web服务器和App服务器。

2.3.3 消除单点故障

可以在负载均衡实例下添加多台ECS实例。当其中一部分ECS实例发生故障后，负载均衡会自动屏蔽故障的ECS实例，将请求分发给正常运行的ECS实例，保证应用系统仍能正常工作

2.3.4 同城容灾（多可用区容灾）

为了提供更加稳定可靠的负载均衡服务，阿里云负载均衡已在各地域部署了多可用区以实现同地域容灾。当主可用区出现机房故障或不可用时，负载均衡仍然有能力在非常短的时间内（如：大约30s中断）切换到另外一个备可用区恢复服务能力；当主可用区恢复时，负载均衡同样会自动切换到主可用区提供服务。使用负载均衡时，您可以将负载均衡实例部署在支持多可用区的地域以实现同城容灾。综合考虑后端服务器的部署。如果您的每个可用区均至少添加了一台ECS实例，那么此种部署模式下的负载均衡服务的效率是最高的。

2.4 LVS集群类型中的术语

VS：Virtual Server，Director Server(DS), Dispatcher(调度器)，Load Balancer（lvs服务器）

RS：Real Server(lvs), upstream server(nginx), backend server(haproxy)（真实服务器）

CIP：Client IP（客户机IP）

VIP：Virtual serve IP VS外网的IP

DIP：Director IP VS内网的IP

RIP：Real server IP （真实IP）

三 LVS工作模式和相关命令

RIP和DIP可以不处于同一物理网络中，RS的网关一般不能指向DIP,且RIP可以和公网通信。也就是说集群节点可以跨互联网实现。DIP, VIP, RIP可以是公网地址。RealServer的通道接口上需要配置VIP地址，以便接收DIP转发过来的数据包，以及作为响应的报文源IP。

DIP转发给RealServer时需要借助隧道，隧道外层的IP头部的源IP是DIP，目标IP是RIP，而RealServer响应给客户端的IP头部是根据隧道内层的IP头分析得到的，源IP是VIP，目标IP是CIP请求报文要经由Director，但响应不经由Director,响应由RealServer自己完成不支持端口映射RS的OS须支持隧道功能

3.1 LVS集群的工作模式

3.1.1 LVS的NAT模式

lvs-nat：本质是多目标IP的DNAT，通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某处的RS的RIP和PORT实现转发

（1）RIP和DIP应在同一个IP网络，且应使用私网地址；RS的网关要指向DIP

（2）请求报文和响应报文都必须经由Director转发，Director易于成为系统瓶颈

（3）支持端口映射，可修改请求报文的目标PORT

（4）VS必须是Linux系统，RS可以是任意OS系统

3.1.2 IP隧道

lvs-nat：修改请求报文的目标IP,多目标IP的DNAT
lvs-dr：操纵封装新的MAC地址（直接路由）
lvs-tun：隧道模式

3.1.3直接路由

直接路由（Direct Routing）：简称 DR 模式，采用半开放式的网络结构，与 TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络。负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的 IP 隧道直接路由，LVS默认模式,应用最广泛,通过请求报文重新封装一个MAC首部进行转发，源MAC是DIP所在的接口的MAC，目标MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址；源IP/PORT，以及目标IP/PORT均保持不变

四，实际生产

负载调度器：配置双网卡内网：192.168.189.103(ens33) 外网卡：12.0.0.1(ens37) 二台WEB服务器集群池：192.168.189.101、192.168.189.102 一台NFS共享服务器：192.168.189.100（centos5）

4.1NFS服务器(NFS服务器地址192.168.189.100)

systemctl stop firewalld #关闭防火墙

setenforce 0 #关闭selinux

yum install nfs-utils rpcbind -y #安装nfs服务

cd /opt #到opt目录下

rm -rf * #删除opt下所有文件

mkdir kgc benet

[root@localhost ~]# echo "this is kgc " > /opt/kgc/index.html [root@localhost ~]# echo "this is benet " > /opt/benet/index.html

systemctl start rpcbind

systemctl start nfs

chmod 777 kgc/ benet/

vim /etc/exports

/opt/kgc 192.168.189.0/24(rw,sync) /opt/benet 192.168.189.0/24(rw,sync)

systemctl restart nfs

exportfs -rv

4.2节点服务器

第一台节点池

systemctl stop firewalld

setenforce 0

yum install -y httpd

showmount -e 192.168.189.100

mount 192.168.189.100:/opt/kgc /var/www/html/

df

ls /var/www/html

cat /var/www/html/index.html

systemctl start httpd

没有指网关通不了

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

将dns删除，网关改成189.103

systemctl restart network

第二台节点池

systemctl stop firewalld

setenforce 0

yum install -y httpd

showmount -e 192.168.189.100

mount 192.168.189.100:/opt/benet /var/www/html/

cat /var/www/html/index.html

systemctl start httpd

没有指网关通不了

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33

将dns删除，网关改成189.103

systemctl restart network

4.3调度服务器

systemctl stop firewalld

setenforce 0

先添加网卡，需要两块网卡

cd /etc/sysconfig/network-scripts/

cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens37

vim ifcfg-ens37 #

删除uuid 将33改成37 将ipaddr改成12.0.0.1网关和dns关闭

vim ifcfg-ens33 #去掉网关dns

systemctl restart network 重启网络服务

ifconfig # 看一下是不是12.0.0.1

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1 启动路由转发功能

sysctl -p 刷新路由转发

iptables -t nat -nL 查看策略

iptables -F 清空策略

iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.189.0/24 -o ens37 -j SNAT --to-source 12.0.0.1 配置策略接受到从ens37出去转为12.0.0.1

iptables -t nat -nL 查看策略

modprobe ip_vs #加载ip_vs模块

cat /proc/net/ip_vs #查看ip_vs版本信息

yum install -y ipvsadm*

#注意：启动服务前必须保存负载分配策略，否则将会报错 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

systemctl start ipvsadm.service

systemctl status ipvsadm.service #查看报错没有

ipvsadm -C #清除原有策略 ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr 指定IP地址 外网的入口 -s rr 轮询 ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.189.101:80 -m 先指定虚拟服务器再添加真是的服务器地址，r指定真实服务器 -m指定nat模式

ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.189.102:80 -m 先指定虚拟服务器再添加真是的服务器地址，r指定真实服务器 -m指定nat模式

ipvsadm #启动策略

4.4测试效果

再一台为12.0.0.58的客户机上使用浏览器进行访问http：//12.0.0.1/，不断地刷新测试负载均衡

原文链接：https://blog.csdn.net/m0_60353617/article/details/121386182