linux服务器 群集

吉佳

　　 在实际的生活应用中，我们搭建服务器，用以处理客户的各种需求，进而维护公司或者企业的业务稳定与发展，但是当服务器出现故障，而又没有及时的进行修复，那么导致的损失可是很大的。又有这样一种情况，例如淘宝网刚刚过去的双十一，数千万人等待在计算机前，登陆天猫，淘宝的页面，其web服务器的压力可想而知。服务器的群集就是这样出现的，通过将一定数量的服务器组合在一起，形成一个强大的处理单元！！

　　 服务器的群集有三种类型，每种类型有着其不同的意义。

　　 1. 负载均衡群集 简称LB 【load balance】，一般应用于web服务器，和mysql等数据库服务器上。
　　 实现LB群集的方法：

　　 a. 硬件方面 F5 他使用了特殊的算法，是十分安全的，但是价格十分昂贵

　　 b. 软件方面 LVS 【linux虚拟服务器】，值得骄傲的是它是由中国人章文松开发的代码，也就是linux中的ipvsadm服务。

　　 c. 使用squid nginx 作为反向代理也可以实现

　　 总的来说LB群集，就是通过这些方法提供更大量的并发连接请求，是够公司业务拓展的必须技术。

　　 2. 高可用性群集 简称HA【highly availability】，一般应用与LB群集的前端的分发设备上
　　 HA群集的作用：关键性节点保证不中断，应用于关键性业务上。保证关键性业务在99.999%中可使用，一般性的业务在99.9%可用。
　　 可应用的节点数目：2节点或多节点， 多节点使用RHCS 可使用100个节点。
　　 工作方式： 主备方式 针对单业务，主主方式 针对多业务。
　　 心跳线：在主备/主主模式中，将两个分发设备连接起来，以实现备用分发设备发现主动分发设备的故障，的线叫做心跳线。心跳线 可使用双绞线，管线，serial 线即可。存在心跳流量，三次发送数据包即可确定是否主用设备完好。
　　 HA可以靠 rhcs/heartbeat/corosync+openais+pacemaker/drbd 都可以实现
　　 3. HP群集，为了实现高复杂，大量运算的时候使用。使用较少
　　
　　LB群集的术语：

　　 VIP：虚拟ip地址，客户端访问的ip。

　　 RIP：服务器的真实ip地址。

　　 DIP：director转发设备的另一个接口的ip地址。

　　 CIP：客户端ip地址。

　　

　　LB群集的三种模型：

　　1. LVS-NAT模型
　　
　　模型特点： Director必须与 服务器群集在一个 vlan或者同一个物理网络，但是不能实现异地容灾，所有的请求数据，与恢复数据都要经过分发设备，所以分发设备的性能，也会影响群集的效果。而且群集节点网管都指向 director，所以分发设备容易成为网络的瓶颈。
　　2. LVS-DR模型
　　
　　模型特点： 减轻了 director 的负担，只经过 客户端请求的流量，但是回复的流量不经过他。并且不做NAT 转换。群集节点必须与director在一样的网络。
　　数据的处理：用户请求的数据包，转换为数据帧，转发给内部server，去掉帧头，变为数据包给内部，每一个 real server 都需要有VIP，
　　Arp广播请求响应问题：1. real server 不做出响应.arp 防火墙 2. 内核参数arp-announce
　　     Arp-ignor 忽略对 server的arp请求。
　　需求：1. RIP必须是合法的ip地址。
　　  2. 群集节点网关不再指向 director
　　  3. 不是所有的操作系统适合作为real servers
　　  4. 节点数最多100
　　3. LVS-TUNNLE模型

　　
　　模型特点：
　　 1. 可以异地容灾。
　　 2. 节点不需要与 director在一样的网络中。
　　 3. Director只检查 进来的流量，减少了转发设备的瓶颈问题。
　　 4. 不能够实现端口重定向。
　　 5. 只有部分操作系统支持隧道协议。
　　

　　LVS 转发设备的调度算法
　　 也就是当客户端发出请求，转发设备收到请求后，怎么样将请求分发给群集中的某一台服务器来进行处理。

　　其调度算法分为静态算法【也叫做固定调度算法】和动态算法【轮询调度算法】

　　

　　静态算法有四类：
　　
　　 1，RR 轮询的调度算法，轮流来做【每一个real，server情况不一，能力不一，这样是不合适的】
　　 2，WRR 加权的轮询调度，根据不同的real server能力，分配不同的任务。
　　 3，.目标hash：发送请求给同样ip地址的 real server
　　 4.，来源hash：director需要去顶数据包是来自同样的路由器或者防火墙的时候
　　动态算法：根据每一个real server的真实情况来决定。 director追踪real server 中的活动链接数量 以及非活动链接数量，来进行调度
　　
　　 1. LC 最少连接数： 根据活动非活动链接 计算出一个值 overload。计算方法 活动链接*256+非活动，谁的值小 给谁。
　　 2. WLC加权最少连接数：给server 加上一个权重值，该值将参与计算LC，计算方法 （活动链接*256+非活动）/加权值，谁的值小由谁来进行处理。
　　 3. SED最少的期望延迟：对于 WLC/LC的改进。不考虑非活动的连接,计算方法 （活动链接数+1）*256
　　 4. NQ 永不排队：针对处理能力强的server，接收的连接虽然多，但是经过计算仍然会获得请求，如果某一个 server 很闲，则将请求交给他。
　　 5. LBLC基于本地的最少连接数：类似于客户端—缓存服务器—real-server的模型，请求现有缓存来进行回复，没有的才给予real-server处理
　　 6. LBLCR 带复制功能的LBLC：类似于多个缓存服务器的模型，使缓存服务器的缓存可复制到其他缓存服务器上，减少了服务器的工作量。
　　
在LVS虚拟服务器的群集中，要使用我们国人开发的一个服务，ipvsadm服务，通过它来配置lvs群集服务

　　
　　Ipvsadm  
　　-A| -E 添加 或者编辑一个虚拟服务器
　　-D 删除一个虚拟服务器
　　-C 清空虚拟服务器表
　　-R 恢复删除的表
　　-S 保存之后可以被restore
　　-a| -e 添加，修改一个 real-server
　　-d 删除一个real-server
　　
　　-L| -l 列出虚拟服务器表
　　-t| -u | -f TCP/UDP/标记
　　-w 权重值
　　
　　实验：LVS基于NAT模型的群集

　　实验环境：linux虚拟机5.4
　　
　　实验过程：

　　real-server1
　　1. ip设置
　　

　　2. 安装httpd 服务，创建主页，开机自启动httpd服务，并创建一个简单地网页。
# echo"real-server1" > /var/www/html/index.html



　　Real-server2
　　1. 配置ip地址

　　2. 安装httpd 服务，创建主页，开机自启动httpd服务，创建一个测试的网页网页
# echo"real-server2" > /var/www/html/index.html





　　Director转发设备
1. 设置两个网卡的ip，一个连接内网，一个连接外网

2. 安装群集中的ipvsadm软件包
# rpm -ivh/mnt/cdrom/Cluster/ipvsadm-1.24-10.i386.rpm
3. 开启linux
4. 服务器的数据包转发功能
# vim /etc/sysctl.conf
# sysctl -p
5. Man ipvsadm
6. 创建ipvsadm的静态rr轮询虚拟服务
#ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr

7. Ipvsadm –a –t 192.168.1.100:80 –r 192.168.3.2 –m//基于nat模型的tcp服务的转换条目
8. Ipvsadm –L       //查看列表
9. Ipvsadm –a –t 192.168.1.100:80 –r 192.168.3.3 –m//基于nat模型的tcp服务的转换条目
10. Ipvsadm –L

　　再次刷新 LVS表，会发现 非活动链接项有数值，而活动链接项无数值，这是因为http服务要处理大量的请求链接，处理完之后 就断开连接，否则服务器是支撑不住的。
　　

　　
　　Weight表示权重值
　　Masq 表示使用的是 nat 模型
　　

　　WRR模式
　　#ipvsadm -E -t 192.168.1.100:80 -s wrr
　　#ipvsadm -e -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.3.3 -m -w 5
　　更改权重后，刷新多次都在real-server2 页面上，然后才跳到real-server1页面上。
　　权重大的，就收的请求就多，做的工作就多。
　　

　　
　　一般的服务器群集前端是 转发设备，后端就是重要的数据存储设备了，不可能所有群集服务器上都存放相同的东西吧！

　　一般的存储方式有三种方式
　　1. DAS direct attached storage 直接附加存储
　　2. NAS 网络附加存储例如：NFS SAMBA 提供的是文件级别的共享。
　　   当然也有专门的NAS产品：
　　   优点：具有锁机制，在一个用户编译中，其他用户不得编辑该文件
具有推送机制
　　3. SAN 存储区域网络。存储中较高的级别。
　　   Fc-san 代价高 效率高 ip-san 代价低 效率低
　　具体的存储应用，下次再说 *.*!