1.集群及LVS简介

1、集群简介

1.1、什么是集群

• 通过高速网络将很多的服务器集中起来一起提供一种服务，在客户端看起来就像是只有一个服务器。


• 可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。


• 任务调度是集群系统中的核心技术

1.2、集群的目的

• 提高性能

如计算密集型应用，如：天气预报，核试验模拟

• 降低成本

相对百万美元级的超级计算机，价格便宜

• 提高可扩展性

只要增加集群节点即可

• 增强可靠性

多个节点完成相同功能，避免单点失败

1.3、集群分类

• 高性能计算集群HPC

通过以集群开发的并行应用程序，解决复杂的科学问题

• 负载均衡（LB）集群

客户端负载在计算机集群中尽可能平均分摊

• 高可用（HA）集群

避免单点故障，当一个系统发生故障时，可以快速迁移

2、LVS概述

2.1、LVS项目介绍

http://www.linuxvirtualserver.org/zh/lvs1.html#author1

Linux虚拟服务器（LVS）是章文嵩在国防科技大学就读博士期间创建的

LVS 可以实现高可用的、可伸缩的 Web、Mail、Cache和Media等网络服务

最终的目标是利用linux操作系统和LVS集群软件实现一个高可用、高性能、低成本的服务器应用集群

2.2、LVS集群组成

• 前端：负载均衡层
  
  
  
  • 由一台或多台负载调度器构成
  
  
  
  


• 中间：服务器集群组层
  
  
  
  • 由一组实际运用服务的服务器组成
  
  
  
  


• 后端：数据共享存储层
  
  
  
  • 提供共享存储空间的存储区域
  
  
  
  

2.3、LVS术语

• Director Server：调度服务器
  
  
  
  • 将负载分发到Real Server的服务器
  
  
  
  


• Real Server：真实服务器
  
  
  
  • 真正提供应用服务的服务器
  
  
  
  


• VIP：虚拟IP地址
  
  
  
  • 公布给用户访问的虚拟IP地址
  
  
  
  


• DIP：调度器连接后端节点服务器的IP地址


• RIP：真实的IP地址
  
  
  
  • 集群节点上使用的IP地址
  
  
  
  

2.4、LVS的工作模式

• VS/NAT
  
  
  
  • 通过网络地址转换实现的虚拟服务器
  
  
  • 大并发访问时，调度器的性能成为瓶颈
  
  
  
  


• VS/DR
  
  
  
  • 直接使用路由技术实现虚拟服务器
  
  
  • 节点服务器需要配置VIP，注意MAC地址广播
  
  
  
  


• VS/TUN
  
  
  
  • 通过隧道方式实现虚拟服务器
  
  
  
  

2.5、负载均衡调度算法

• LVS目前有10中调度算法


• 常用的有四种
  
  
  
  • 轮询（Round Robin）
  
  
  • 加权轮询（Weighted Round Robin）
  
  
  • 最少连接（Least Connections）
  
  
  • 加权最少连接（Weighted Least Connections）
  
  
  
  


• 其他调度算法
  
  
  
  • 源地址散列（Source Hashing）
  
  
  • 目标地址散列（Destination Hashing）
  
  
  • 基于局部性的最少链接
  
  
  • 带复制的基于局部性的最少链接
  
  
  • 最短的期望的延迟
  
  
  • 最少队列调度