Linux下集羣服務簡介&LVS詳解
Linux下集羣服務簡介：
Cluster
LB:Load Balancing,負載均衡
負載均衡集羣目的是提供和節點個數成正比的負載能力，這種集羣很適合提供大訪問 量的Web服務。負載均衡集羣往往也具有一定的高可用性特點。
高可用性集羣運行於兩個或多個節點上，目的是在系統出現某些故障的情況下，仍能繼續對外提供服務。高可用性集羣的設計思想就是要最大限度地減少服務中斷時間。這類集羣中比較著名的有Turbolinux TurboHA、Heartbeat、Kimberlite等。
4層：TCP/IP port（類似DNAT）
應用層：5/7 代理服務器
LVS： Linux Virtual Server（章文嵩）
LVS：ipvsadm/ipvs
ip1:80 s rr
2. ip1:80 -r server1
ip2:80 -r server2
HA 高可用性
一般性：99.9%
關鍵性：99.999%
節點：
羣集分裂 （split-brain）
解決方法： stonith（電源交換機，ssh，meatware）fence機器模塊設備
Ø das ： 直接附加存儲 scsi 磁盤櫃
Ø nas ： 網絡附加存儲 samba nfs 文件級的共享 效率低
Ø san ： 存儲區域網絡 fc-san（光纖） ip-san（iscsi：ip）效率高
故障轉移域
多個節點：羣集工作票數：quorum dc
實現方式：
heartbeat v1 v2 v3
羣集資源：
羣集ip，服務進程（服務腳本） 存儲
壓力測試工具：ab –c 100 –n 1000 http://172.16.100.1/index.html
Linux下集羣服務之LVS詳解：
1.LVS簡介：
LVS是Linux Virtual Server的簡寫，意即Linux虛擬服務器，是一個虛擬的服務器集羣系統。本項目在1998年5月由章文嵩博士成立，是中國國內最早出現的自由軟件項目之一。
目前有三種IP負載均衡技術（VS/NAT、VS/TUN和VS/DR）；
十種調度算法（rrr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq）。
2.LVS的三種實現技術：
1、 通過NAT實現虛擬服務器（VS/NAT）
特點：
Ø IP DIP必須在同一網段，而且必須爲私有地址
2、 通過直接路由實現虛擬服務器（VS/DR）
特點：
Ø RIP DIP必須在同一網段，都不必是私有地址，
3、 通過IP隧道實現虛擬服務器（VS/TUN）
特點：
Ø IP DIP 都必須爲公網地址，DIP RIP之間數據通過網絡Internet傳送。
3.LVS的調度算法：
在內核中的連接調度算法上，IPVS已實現了以下十種調度算法：
靜態算法：只是根據算法進行調度並不考慮後端REALSERVER的實際連接情況
調度器通過"輪叫"調度算法將外部請求按順序輪流分配到集羣中的真實服務器上，它均等地對待每一臺服務器，而不管服務器上實際的連接數和系統負載。
調度器通過"加權輪叫"調度算法根據真實服務器的不同處理能力來調度訪問請求。這樣可以保證處理能力強的服務器處理更多的訪問流量。調度器可以自動問詢真實服務器的負載情況，並動態地調整其權值
"目標地址散列"調度算法根據請求的目標IP地址，作爲散列鍵（Hash Key）從靜態分配的散列表找出對應的服務器，若該服務器是可用的且未超載，將請求發送到該服務器，否則返回空。
"源地址散列"調度算法根據請求的源IP地址，作爲散列鍵（Hash Key）從靜態分配的散列表找出對應的服務器，若該服務器是可用的且未超載，將請求發送到該服務器，否則返回空。
動態算法：前端的調度器會根據後端REALSERVER的實際連接情況來分配請求
調度器通過"最少連接"調度算法動態地將網絡請求調度到已建立的鏈接數最少的服務器上。如果集羣系統的真實服務器具有相近的系統性能，採用"最小連接"調度算法可以較好地均衡負載。
在集羣系統中的服務器性能差異較大的情況下，調度器採用"加權最少鏈接"調度算法優化負載均衡性能，具有較高權值的服務器將承受較大比例的活動連接負載。調度器可以自動問詢真實服務器的負載情況，並動態地調整其權值。
基於SED算法的改進，不排隊。Never Queue從不排隊，若第二個要給沒有連接數的服務器，不至於讓另一個服務器特別閒，在權重差別比較大的時候特別有用。
基於本地的最少連接，DH算法的動態算法，會計算緩存上現在處於活動連接的。
帶複製的基於本地的最少連接，基於icp協議緩存複製來完成的。
4.IPVS命令用法：
-A|E –t|u vip:port -s SCHEDULING(方法)
-a | e -t|u vip:port -g|i|m (模式 dr，tun，nat)
ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler]
[-p [timeout]] [-M netmask]
ipvsadm -D -t|u|f service-address
ipvsadm -C
ipvsadm -R
ipvsadm -S [-n]
ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address
[-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]
ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
ipvsadm -L|l [options]
ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]
ipvsadm --set tcp tcpfin udp
ipvsadm --start-daemon state [--mcast-interface interface]
[--syncid syncid]
ipvsadm --stop-daemon state
ipvsadm -h
-A——add-service在內核的虛擬服務器表中添加一條新的虛擬服務器記錄。也就是增加一臺新的虛擬服務器。
-E ——edit-service 編輯內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。
-D ——delete-service 刪除內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。
-C ——clear清除內核虛擬服務器表中的所有記錄。
-R ——restore恢復虛擬服務器規則
-Z ——zero虛擬服務表計數器清零（清空當前的連接數量等）
——set tcp tcpfin udp 設置連接超時值
——start-daemon啓動同步守護進程。他後面可以是master 或backup，用來說明LVS Router 是master 或是backup.在這個功能上也可以採用keepalived 的VRRP 功能。
——stop-daemon 停止同步守護進程
-h ——help顯示幫助信息其他的選項：-t ——tcp-service service-address 說明虛擬服務器提供的是tcp 的服務[vip：port] or [real-server-ip：port] -u ——udp-service service-address 說明虛擬服務器提供的是udp 的服務[vip：port] or [real-server-ip：port] -f ——fwmark-service fwmark 說明是經過iptables 標記過的服務類型。
-s ——scheduler scheduler 使用的調度算法，有這樣幾個選項rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq，默認的調度算法是： wlc. -p ——persistent [timeout] 持久穩固的服務。這個選項的意思是來自同一個客戶的多次請求，將被同一臺真實的服務器處理。timeout 的默認值爲300 秒。
-M ——netmask netmask persistent granularity mask
-r ——real-server server-address真實的服務器[Real-Server：port]
-g ——gatewaying指定LVS 的工作模式爲直接路由模式（也是LVS 默認的模式）
-i ——ipip 指定LVS 的工作模式爲隧道模式-m ——masquerading 指定LVS 的工作模式爲NAT 模式-w ——weight weight 真實服務器的權值——mcast-interface interface 指定組播的同步接口-c ——connection 顯示LVS 目前的連接 如：ipvsadm -L -c——timeout 顯示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L ——timeout——daemon 顯示同步守護進程狀態——stats 顯示統計信息——rate 顯示速率信息——sort 對虛擬服務器和真實服務器排序輸出——numeric -n 輸出IP 地址和端口的數字形式
壓力測試工具：ab –c 100 –n 1000 http://172.16.100.1/index.html
LVS-DR模型
