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Linux基础教程之cluster集群全分析

发布时间:2022-07-15 15:38:54 所属栏目:Linux 来源:互联网
导读:Linux cluster集群 Linux cluster(集群): cluster:计算机组合,为解决某个特定问题组合起来形成的单个系统; 系统扩展方式: Scale UP:向上扩展 Scale Out:向外扩展Cluster集群 LB Cluster负载均衡集群: LB Cluster的实现: 硬件: F5 Big-IP 基于工
   Linux cluster集群
 
  Linux cluster(集群):
 
  cluster:计算机组合,为解决某个特定问题组合起来形成的单个系统;
 
   
 
  系统扩展方式:
 
  Scale UP:向上扩展
 
  Scale Out:向外扩展Cluster集群
 
   
 
  LB Cluster负载均衡集群:
 
     LB Cluster的实现:
 
   硬件:
 
     F5 Big-IP
 
   
 
  基于工作的协议层次划分:
 
     传输层(通用):(DPORT)主要根据目标端口进行转发;
 
  lvs:主要工作在传输层调度;
 
  nginx:(stream)模拟传输层调度;
 
  haproxy:(mode tcp)模拟传输层调度;
 
  应用层(专用):(自定义的请求模型分类)
 
  proxy server:
 
     http:nginx, httpd, haproxy(mode http), …
 
     fastcgi:nginx, httpd, …
 
     mysql:mysql-proxy, …
 
  …
 
      站点指标:
 
  PV:Page View 页面入口的浏览量;
 
  UV:Unique Vistor 独立的访问者;
 
  IP:访问网站时使用的外网地址;
 
   
 
  会话保持:
 
     (1) session sticky:会话粘性;
 
  Source IP
 
  Cookie 追踪用户身份;
 
     (2) session replication;
 
  session cluster
 
     (3) session server
 
    主从复制集群;
 
   
 
  lvs:Linux Virtual Server
 
  VS: Virtual Server
 
  RS: Real Server
 
  lvs在不适用的场合使用会带来的麻烦:
 
    lvs太原生态,使得很多辅助性的工具可控性极低,因为它只是为了调度而生。
 
    lvs不适用小型站点。
 
   
 
  lvs:四层路由器,四层交换机;
 
  VS:根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RealServer,根据调度算法来挑选RS;
 
   
 
  iptables/netfilter:
 
  iptables:用户空间的管理工具;
 
  netfilter:内核空间上的框架;
 
   
 
  DNAT:目标地址转换; PREROUTING;
 
   
 
  lvs: ipvsadm/ipvs
 
  ipvsadm:用户空间的命令行工具,规则管理器,用于管理集群服务及RealServer;
 
  ipvs:工作于内核空间的netfilter的INPUT钩子之上的框架;
 
  注意:一般不建议在lvs调度服务器上做太多的iptables过滤规则。
 
   
 
  lvs集群类型中的术语:
 
  vs:Virtual Server, Director, Dispatcher, Balancer
 
  rs:Real Server, upstream server, backend server
 
  CIP:Client IP, VIP: Virtual serve ip , DIP: Director IP,RIP: Real server IP
 
  CIP <–> VIP == DIP <–> RIP
 
   
 
  OS七层模型:
 
  应用层
 
  表示层
 
  会话层
 
  传输层
 
  网络层
 
  数据链路层
 
  物理层
 
   
 
  lvs集群的类型:
 
  lvs-nat:修改请求报文的目标IP;
 
  lvs-dr:重新封装新的MAC地址,默认使用的类型;
 
  lvs-tun:在原请求IP报文之外新加一个IP首部;
 
  lvs-fullnat:修改请求报文的源和目标IP;
 
   
 
  lvs-nat:
 
  多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和PORT实现转发;
 
  (1)RIP和DIP必须在同一个IP网络,且应该使用私网地址;RS的网关要指向DIP;
 
  (2)请求报文和响应报文都必须经由Director转发;Director易于成为系统瓶颈;
 
   
 
  lvs-dr:
 
     Direct Routing,直接路由;
 
     通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在的接口的MAC,目标MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址;源IP/PORT,以及目标IP/PORT均保持不变;
 
     Director和各RS都得配置使用VIP;
 
  (1) 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director:
 
  (a) 在前端网关做静态绑定,此种方案不可行;
 
  (b) 在RS上使用arptables;
 
      (c) 在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别;
 
  arp_announce
 
  arp_ignore
 
  (2) RS的RIP可以使用私网地址,也可以是公网地址;RIP与DIP在同一IP网络;RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经由Director,在RS的lo别名网卡上配置vip地址;
 
  (3) RS跟Director要在同一个物理网络;
 
  (4) 请求报文要经由Director,但响应不能经由Director,而是由RS直接发往Client;
 
  (5) 不支持端口映射;
 
   
 
  lvs-tun:
 
     转发方式:不修改请求报文的IP首部(源IP为CIP,目标IP为VIP),而在原IP报文之外再封装一个IP首部(源IP是DIP,目标IP是RIP),将报文发往挑选出的目标RS;
 
  (1) DIP, VIP, RIP都应该是公网地址;
 
  (2) RS的网关不能,也不可能指向DIP,在RS的lo别名网卡上配置vip地址;
 
  (3) 请求报文要经由Director,但响应不能经由Director;
 
  (4) 不支持端口映射;
 
  (5) RS的OS得支持隧道功能;
 
  客户端请求:
 
   client—–CIP VIP——->director——–CIP VIP  DIP RIP———realserver(在lo别名上配置vip);
 
  服务器响应请求:
 
   realserver——VIP CIP———client

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