LVS負載均衡群集含義、分類及工作模式詳細介紹

下文給大家帶來LVS負載均衡群集含義、分類及工作模式詳細介紹，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。

企業群集應用概述

群集的含義

• Cluster，集群、群集
• 由多臺主機構成，但對外只表現為一個整體

在互聯網應用中，隨著站點對硬件性能、響應速度、服務穩定性、數據可靠性等要求越來越高，單臺云服務器力不從心

• 解決方法
  • 使用價格昂貴的小型機、大型機
  • 使用普通服務器構建群集

企業群集分類

根據群集針對的目標差異，可分為三種類型

• 負載均衡群集
• 高可用群集
• 高性能運算群集

負載均衡群集 (Load Balance Cluster)

• 以提高應用系統的影響能力、盡可能處理更多的訪問請求、減少延遲為目標，獲得高并發、高負載（LB）的整體性能
• LB的負載分配依賴于主節點的分流算法

高可用群集 (High Availability Cluster)

• 以提高應用系統的可靠性、盡可能地減少中斷時間為目標，確保服務的連續性，達到高可用（HA）的容錯效果
• HA的工作方式包括雙工和主從兩種模式

高性能運算群集(High Performance Computer Cluster)

• 以提高應用系統的CPU運算速度、擴展硬件資源和分析能力為目標，獲得相當于大型、超級計算機的高性能運算（HPC）能力
• 高性能運算群集的高性能依賴于“分布式運算”、“并行計算”，通過專用硬件和軟件將多個服務器的CPU、內存等資源整合在一起，實現只有大型、超級計算機才具備的計算能力

負載均衡群集工作模式分析

負載均衡群集是目前企業用得最多的群集類型

• 群集的負載調度技術有三種工作模式
  • 地址轉換
  • IP隧道
  • 直接路由

NAT模式

• 地址轉換（Network Address Translation）
  • 簡稱NAT模式，類似于防火墻的私有網絡結構，負載調度器作為所有服務器節點的網關，即作為客戶機的訪問入口，也是各節點回應客戶機的訪問出口
  • 服務器節點使用私有IP地址，與負載調度器位于同一個物理網絡，安全性要優于其他兩種方式

TUN模式

• IP隧道(IP Tunnel)
  • 簡稱TUN模式，采用開放式的網絡結構，負載調度器僅作為客戶機的訪問入口，各節點通過各自的Internet連接直接回應客戶機，而不再經過負載調度器
  • 服務器節點分散在互聯網中的不同位置，具有獨立的公網IP地址，通過專用IP隧道與負載調度器相互通信

DR模式

• 直接路由(Direct Routing)
  • 簡稱DR模式，采用半開放式的網絡結構，與TUN模式的結構類似，但各節點并不是分散在各地，而是與調度器位于同一一個物理網絡
  • 負載調度器與各節點服務器通過本地網絡連接，不需要建立專用的IP隧道

負載均衡群集架構

負載均衡的結構

• 第一層，負載調度器(Load Balancer或Director)
• 第二層，服務器池(Server Pool)
• 第三層，共享存儲(Share Storage)
  

關于LVS虛擬服務器

Linux Virtual Server

• 針對Linux內核的負載均衡解決方案
• 1998年5月，由我國的章文嵩博士創建

• [root@localhost ~]# modprobe ip_vs    //確認內核對LVS的支持
  [root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs
  IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
  Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

  LVS的負載調度算法

• 輪詢(Round Robin)
  • 將收到的訪問請求按照順序輪流分配給群集中的各節點(真實服務器)均等地對待每一臺服務器，而不管服務器實際的連接數和系統負載
• 加權輪詢(Weighted Round Robin)
  • 根據真實服務器的處理能力輪流分配收到的訪問請求，調度器可以自動查詢各節點的負載情況，并動態調整其權重
  • 保證處理能力強的服務器承擔更多的訪問流量
• 最少連接(Least Connections)
  • 根據真實服務器已建立的連接數進行分配，將收到的訪問請求優先分配給連接數最少的節點

• 加權最少連接(Weighted L east Connections)

  • 在服務器節點的性能差異較大的情況下，可以為真實服務器自動調整權重
  • 權重較高的節點將承擔更大比例的活動連接負載

  使用ipvsadm工具

  LVS群集創建與管理

• 創建虛擬服務器
• 添加，刪除服務器節點
• 查看群集及節點情況
• 保存負載分配策略

• 看了以上關于LVS負載均衡群集含義、分類及工作模式詳細介紹，如果大家還有什么地方需要了解的可以在億速云行業資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業技術工程師解答的，億速云技術工程師在行業內擁有十幾年的經驗了。