负载均衡集群LVS-Linux Virtual Server-02

2021-07-14 16:36:45 浏览数 (1)

6、LVS ipvsadm 命令的使用

1、LVS-server 安装 lvs 管理软件

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[root@xulei.com ~]# yum -y install ipvsadm

程序包:ipvsadm(LVS管理工具)

Unit File: ipvsadm.service

主程序:/usr/sbin/ipvsadm

规则保存工具:/usr/sbin/ipvsadm-save

规则重载工具:/usr/sbin/ipvsadm-restore

配置文件:/etc/sysconfig/ipvsadm-config

2、命令选项

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-A --add-service #在服务器列表中新添加一条新的虚拟服务器记录
-t #表示为tcp服务
-u #表示为udp服务
-s --scheduler #使用的调度算法, rr | wrr | lc | wlc | lblb | lblcr | dh | sh | sed | nq 默认调度算法是 wlc
例:ipvsadm -A -t 192.168.1.2:80 -s wrr
​
-a --add-server  #在服务器表中添加一条新的真实主机记录
-t --tcp-service #说明虚拟服务器提供tcp服务
-u --udp-service #说明虚拟服务器提供udp服务
-r --real-server #真实服务器地址
-m --masquerading #指定LVS工作模式为NAT模式
-w --weight #真实服务器的权值
-g --gatewaying #指定LVS工作模式为直接路由器模式(也是LVS默认的模式)
-i --ip #指定LVS的工作模式为隧道模式
-p #会话保持时间,定义流量被转到同一个realserver的会话存留时间
例:ipvsadm -a -t 192.168.1.2:80 -r 192.168.2.10:80 -m -w 1
​
-E -edit-service #编辑内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-D -delete-service #删除内核虚拟服务器表中的一条虚拟服务器记录。
-C -clear #清除内核虚拟服务器表中的所有记录。
-R -restore #恢复虚拟服务器规则
-S -save #保存虚拟服务器规则,输出为-R 选项可读的格式
-e -edit-server #编辑一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-d -delete-server #删除一条虚拟服务器记录中的某条真实服务器记录
-L|-l –list #显示内核虚拟服务器表
​
--numeric, -n:#以数字形式输出地址和端口号
--exact: #扩展信息,精确值 
--connection,-c: #当前IPVS连接输出
--stats: #统计信息
--rate : #输出速率信息
​
参数也可以从/proc/net/ip_vs*映射文件中查看
-Z –zero #虚拟服务表计数器清零(清空当前的连接数量等)

7、实现 LVS 持久连接

1、定义

由于HTTP是一种无状态协议,每次请求完毕之后就立即断开了,当用户浏览购物网站挑选商品的时候,看到一件商品加入购物车,此过程被重定向到了REALSERVER1上面来,当把第二件商品加入购物车又被重定向到了REALSERVER2上面,最后结账的时候在REALSERVER2上面,只有一件商品,这显然是用户无法接受的,此时就需要一种持久连接机制,来把同一用户的HTTP请求在超时时间内都重定向到同一台REALSERVER,超时时间可以自己定义,比如说2个小时,在超时时间内服务器会不断追踪用户的访问请求,把某一用户的所有请求都转发到同一台REALSERVER上面

对于电子商务网站来说,用户在挑选商品的时候使用的是80端口来浏览的,当付款的时候则是通过443的ssl加密的方式,当然当用户挑选完商品付款的时候我们当然不希望https的443跳转到另外一台REALSERVER,很显然应该是同一REALSERVER才对,这时候就要用到基于防火墙标记的持久连接,通过定义端口的姻亲关系来实现

2、功能

无论ipvs使用何种scheduler,其都能够实现在指定时间范围内始终将来自同一个ip地址的请求发往同一个RS;此功能是通过lvs持久连接模板实现,其与调度方法无关;

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[root@xulei.com ~]# iptables -t mangle -A PREROUTING -d 172.16.100.100 -p tcp --dport 80 -j MARK --set-mark 99

#在iptables 打上标记,把80端口标记为99

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[root@xulei.com ~]# iptables -t mangle -A PREROUTING -d 172.16.100.100-p tcp --dport 443 -j MARK --set-mark 99

#在iptables打上标记,把443端口标记为99

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[root@xulei.com ~]# ipvsadm -A -f 99 -s rr -p

在lvs上建立基于99号标记的虚拟服务

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[root@xulei.com ~]# ipvsadm -a -f 99 -r 172.16.100.2 -g

设置后端服务地址

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[root@xulei.com ~]# ipvsadm -a -f 99 -r 172.16.100.3 -g

8、LVS的调度算法

LVS的调度算法分为静态与动态两类。

1、静态算法(4种)

只根据算法进行调度 而不考虑后端服务器的实际连接情况和负载情况

1、RR:轮叫调度(Round Robin)

  调度器通过”轮叫”调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上,它均等地对待每一台服务器,而不管服务器上实际的连接数和系统负载。

2、WRR:加权轮叫(Weight RR)

  调度器通过“加权轮叫”调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。

3、DH:目标地址散列调度(Destination Hash )

  根据请求的目标IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。

4、SH:源地址 hash(Source Hash)

  源地址散列”调度算法根据请求的源IP地址,作为散列键(HashKey)从静态分配的散列表找出对应的服务器,若该服务器是可用的且未超载,将请求发送到该服务器,否则返回空。

2、动态算法(6种)

前端的调度器会根据后端真实服务器的实际连接情况来分配请求

1、LC:最少链接(Least Connections)

  调度器通过”最少连接”调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能,采用”最小连接”调度算法可以较好地均衡负载。

2、WLC:加权最少连接(默认采用的就是这种)(Weighted Least Connections)

  在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下,调度器采用“加权最少链接”调度算法优化负载均衡性能,具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况,并动态地调整其权值。

3、SED:最短期望延迟调度(Shortest Expected Delay )

  在WLC基础上改进,Overhead = (ACTIVE 1)*256/加权,不再考虑非活动状态,把当前处于活动状态的数目 1来实现,数目最小的,接受下次请求, 1的目的是为了考虑加权的时候,非活动连接过多缺陷:当权限过大的时候,会倒置空闲服务器一直处于无连接状态。

4、NQ:永不排队/最少队列调度(Never Queue Scheduling NQ)

  无需队列。如果有台 realserver的连接数=0就直接分配过去,不需要再进行sed运算,保证不会有一个主机很空间。在SED基础上无论 几,第二次一定给下一个,保证不会有一个主机不会很空闲着,不考虑非活动连接,才用NQ,SED要考虑活动状态连接,对于DNS的UDP不需要考虑非活动连接,而httpd的处于保持状态的服务就需要考虑非活动连接给服务器的压力。

5、LBLC:基于局部性的最少链接(locality-Based Least Connections)

  基于局部性的最少链接”调度算法是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址最近使用的服务器,若该服务器是可用的且没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器不存在,或者该服务器超载且有服务器处于一半的工作负载,则用“最少链接”的原则选出一个可用的服务器,将请求发送到该服务器。

6、LBLCR:带复制的基于局部性最少连接(Locality-Based Least Connections with Replication)

  带复制的基于局部性最少链接”调度算法也是针对目标IP地址的负载均衡,目前主要用于Cache集群系统。它与LBLC算法的不同之处是它要维护从一个目标IP地址到一组服务器的映射,而LBLC算法维护从一个目标IP地址到一台服务器的映射。该算法根据请求的目标IP地址找出该目标IP地址对应的服务器组,按”最小连接”原则从服务器组中选出一台服务器,若服务器没有超载,将请求发送到该服务器;若服务器超载,则按“最小连接”原则从这个集群中选出一台服务器,将该服务器加入到服务器组中,将请求发送到该服务器。同时,当该服务器组有一段时间没有被修改,将最忙的服务器从服务器组中删除,以降低复制的程度。

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