LVS负载均衡群集

一：LVS群集应用基础

1.1：群集技术概述

群集技术是一种将多台独立的计算机组合起来协同工作的技术，以提供比单一计算机更高的性能、可用性和可靠性。群集通常由以下组件构成：

• 硬件资源：包括服务器、网络设备和存储设备等。
• 软件资源：操作系统、中间件、应用程序等。
• 管理工具：用于监控和控制群集的工具。

群集技术按功能可分为以下几类：

• 高性能计算群集 (HPC)：用于执行大规模并行计算任务。
• 高可用性群集 (HA)：确保服务连续可用，即使某个节点发生故障也能自动切换到备用节点。
• 负载均衡群集 (LB)：将用户请求均衡地分发到多个服务器，提高系统的响应能力和可扩展性。

1.2：LVS虚拟服务器

Linux Virtual Server (LVS) 是一个开源的负载均衡项目，它利用 Linux 内核中的 IPVS (IP Virtual Server) 模块实现。LVS 的核心组件包括：

• 调度器 (Scheduler)：接收客户端的请求，并根据一定的算法选择一个后端服务器来处理这些请求。
• 后端服务器 (Real Server)：实际处理请求的服务器。
• 共享存储：通常使用 NFS 或其他共享文件系统来确保所有后端服务器能够访问相同的数据。

LVS 支持三种主要的工作模式：

• NAT (Network Address Translation)：客户端的请求先到达调度器，调度器将其转发给后端服务器；后端服务器的响应则需要通过调度器重写源地址才能返回给客户端。
• DR (Direct Routing)：调度器只修改请求的目标 MAC 地址，使得数据包直接路由到后端服务器；后端服务器直接将响应发送给客户端。
• TUN (IP Tunneling)：调度器将请求封装进新的 IP 包中并通过隧道发送给后端服务器；后端服务器也通过隧道将响应发回给调度器，由调度器解封后返回给客户端。

1.3：NFS共享存储服务器

NFS (Network File System) 是一种网络文件系统协议，它允许一台计算机在网络上共享目录和文件给其他计算机。在 LVS 群集中，NFS 可以用来作为共享存储解决方案，确保所有后端服务器都能访问相同的文件系统。

NFS 的优势包括：

• 简单的配置：NFS 的配置相对简单，可以通过简单的命令行操作完成。
• 广泛的兼容性：几乎所有 Unix-like 操作系统都支持 NFS。
• 性能：直接挂载远程文件系统可以提供较好的性能。
• 数据一致性：使用 NFS 可以确保所有后端服务器访问的数据是一致的。

NFS 的配置通常涉及以下几个步骤：

1. 安装 NFS 服务器软件：在一台服务器上安装 NFS 服务器软件，例如 nfs-kernel-server。
2. 配置 NFS 服务器：编辑 /etc/exports 文件，指定哪些目录需要共享以及允许哪些客户端访问。
3. 启动 NFS 服务：运行 systemctl start nfs-server 和 systemctl enable nfs-server。
4. 配置防火墙：确保 NFS 相关端口开放。
5. 客户端挂载：在后端服务器上使用 mount 命令挂载 NFS 共享目录。