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前言一：负载均衡群集原理1.1：企业群集应用概述1.2：企业群集分类1.2.1：负载均衡群集（Load Balance Cluster）1.2.2：高可用群集（High Availability Cluster）1.2.3：高性能运算群集（High Performance Computer Cluster） 1.3：负载均衡群集工作模式分析1.3.1：NAT模式1.3.2：TUN模式1.3.3：DR模式1.3.4：三种工作模式的区别 二：群集架构与虚拟服务器2.1：负载均衡群集的架构2.2：LVS虚拟服务器概述2.3：LVS群集创建与管理工具

前言

一：负载均衡群集原理

1.1：企业群集应用概述

群集的含义

Cluster，群集，集群由多台主机构成，但对外只表现为一个整体

在互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器力不从心

解决方法

使用价格昂贵的小型机、大型机使用普通服务器构建服务群集

阿里云中的SLB是典型的负载均衡调度器，ECS是云主机（虚拟机）

SLB调度ECS，多个ECS组成资源池，构成云计算的基础

1.2：企业群集分类

根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型 负载均衡群集高可用群集高性能运算群集

1.2.1：负载均衡群集（Load Balance Cluster）

以提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标，获得高并发、高负载（LB）的整体性能LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，分流算法即调度

1.2.2：高可用群集（High Availability Cluster）

以提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）的容错效果HA的工作方式包括双工和主从两种模式 双工，两个平级状态的协同工作，随时顶替对方带有主从模式的，一台主，多台从，称为中心化群集去中心化机制：没有真正的主，如果有，也是象征意义的，所有节点都干活（Redis的群集就是典型去中心化机制）

1.2.3：高性能运算群集（High Performance Computer Cluster）

以提高应用系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于大型、超级计算机的高性能运算（HPC）能力高性能运算群集的髙性能依赖于“分布式运算″、“并行计算”，通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起，实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力

1.3：负载均衡群集工作模式分析

负载均衡群集是目前企业用得最多的群集类型群集的负载调度技术有三种工作模式 地址转换IP隧道直接路由（DR）

1.3.1：NAT模式

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

1.3.2：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

1.3.3：DR模式

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

1.3.4：三种工作模式的区别

工作模式区别 | NAT模式| TUN模式| DR模式

|–|--|

Server number（节点数量）| Low 10-20| High 100| High 100 真实网关 | 负载调度器 | 自有路由器| 自由路由器 IP地址 | 公网+私网 | 公网| 私网 优点 | 安全性高| Wan环境加密数据| 性能最高 缺点| 效率低，压力大| 需要隧道支持 | 不能跨越LAN

二：群集架构与虚拟服务器

2.1：负载均衡群集的架构

负载均衡的架构 第一层，负载调度器（Load Balancer或Director）第二层，服务器池（Server Pool）第三层，共享存储（Share Storage）

2.2：LVS虚拟服务器概述

Linux Virtual Server

针对 Linux内核的负载均衡解决方案

1998年5月，由我国的章文嵩博士创建

[root@localhost~]# modprobe ip_vs '//确认内核对LVS的支持' [root@localhost~]# cat /proc/net/ip_vs

LVS的负载调度算法

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（真实服务器），均等地对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统- 负载 加权轮询（Weighted Round Robin） 根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求，调度器可以自动查询各节点的负载情况，并动态调整其权重保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量 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 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，可以为真实服务器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

2.3：LVS群集创建与管理工具

使用ipvsadm工具 创建虚拟服务器添加，删除服务器节点查看群集及节点情况报错负载分配策略