基础知识全面整理详解(3)

第一层负载调度器(load balancer/ Director),它是整个集群的总代理,它在有两个网卡,一个网卡面对访问网站的客户端,一个网��面对整个集群的内部。负责将客户端的请求发送到一组服务器上执行,而客户也认为服务是来自这台主的。举个生动的例子,集群是个公司,负载调度器就是在外接揽生意,将接揽到的生意分发给后台的真正干活的真正的主机们。当然需要将活按照一定的算法分发下去,让大家都公平的干活。
第二层服务器池(server pool/ Realserver),是一组真正执行客户请求的服务器,可以当做WEB服务器。就是上面例子中的小员工。  
第三层共享存储(shared storage),它为服务器池提供一个共享的存储区,这样很容易使得服务器池拥有相同的内容,提供相同的服务。一个公司得有一个后台账目吧,这才能协调。不然客户把钱付给了A,而换B接待客户,因为没有相同的账目。B说客户没付钱,那这样就不是客户体验度的问题了。

基础知识全面整理详解

2) LVS负载均衡集群特点

2.1) IP负载均衡与负载调度算法
IP负载均衡技术
负载均衡技术有很多实现方案,有基于DNS域名轮流解析的方法、有基于客户端调度访问的方法、有基于应用层系统负载的调度方法,还有基于IP地址的调度方法,在这些负载调度算法中,执行效率最高的是IP负载均衡技术。

LVS的IP负载均衡技术是通过IPVS模块来实现的,IPVS是LVS集群系统的核心软件,它的主要作用是:安装在Director Server上,同时在Director Server上虚拟出一个IP地址,用户必须通过这个虚拟的IP地址访问服务。这个虚拟IP一般称为LVS的VIP,即Virtual IP。访问的请求首先经过VIP到达负载调度器,然后由负载调度器从Real Server列表中选取一个服务节点响应用户的请求。当用户的请求到达负载调度器后,调度器如何将请求发送到提供服务的Real Server节点,而Real Server节点如何返回数据给用户,是IPVS实现的重点技术,IPVS实现负载均衡机制有三种,分别是NAT、TUN和DR(下面会详细介绍);

负载调度算法
负载调度器是根据各个服务器的负载情况,动态地选择一台Real Server响应用户请求,那么动态选择是如何实现呢,其实也就是我们这里要说的负载调度算法,根据不同的网络服务需求和服务器配置,IPVS实现了如下八种负载调度算法rr、wrr、Wlc、Dh、SH、Lc、Lblc(下面会详细介绍);

2.2) 高可用性
LVS是一个基于内核级别的应用软件,因此具有很高的处理性能,后端服务器可运行任何支持TCP/IP的操作系统,包括Linux,各种Unix(如FreeBSD、Sun Solaris、HP Unix等),Mac/OS和Windows NT/2000等。负载调度器能够支持绝大多数的TCP和UDP协议.

2.3) 性能
LVS服务器集群系统具有良好的伸缩性,可支持几百万个并发连接。用LVS构架的负载均衡集群系统具有优秀的处理能力,每个服务节点的故障不会影响整个系统的正常使用,同时又实现负载的合理均衡,使应用具有超高负荷的服务能力,可支持上百万个并发连接请求。如配置百兆网卡,采用VS/TUN或VS/DR调度技术,整个集群系统的吞吐量可高达1Gbits/s;如配置千兆网卡,则系统的最大吞吐量可接近10Gbits/s。

2.4)高可靠性
LVS负载均衡集群软件已经在企业、学校等行业得到了很好的普及应用,国内外很多大型的、关键性的web站点也都采用了LVS集群软件,所以它的可靠性在实践中得到了很好的证实。有很多以LVS做的负载均衡系统,运行很长时间,从未做过重新启动。这些都说明了LVS的高稳定性和高可靠性。

2.5) 适用环境
LVS对前端Director Server目前仅支持Linux和FreeBSD系统,但是支持大多数的TCP和UDP协议,支持TCP协议的应用有:HTTP,HTTPS ,FTP,SMTP,,POP3,IMAP4,PROXY,LDAP,SSMTP等等。支持UDP协议的应用有:DNS,NTP,ICP,视频、音频流播放协议等。LVS对Real Server的操作系统没有任何限制,Real Server可运行在任何支持TCP/IP的操作系统上,包括Linux,各种Unix(如FreeBSD、Sun Solaris、HP Unix等),Mac/OS和Windows等。

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