LVS負載均衡集群,提高網路利用率

2021-09-01 23:48:52 字數 1950 閱讀 1523

lvs負載均衡集群介紹

負載均衡集群的作用:提供一種廉價、有效、透明的方法,來擴充套件網路裝置和伺服器的負載頻寬、增加吞吐量,加強網路資料處理能力、提高網路的靈活性和可用性。

1)把單台計算機無法承受的大規模的併發訪問或資料流量分擔到多台節點裝置上分別處理,減少使用者等待響應的時間,提公升使用者體驗。

2)單個重負載的運算分擔到多台節點裝置上做並行處理,每個節點裝置處理結束後,將結果彙總,返回給使用者,系統處理能力得到大幅度提高。

3)7*24小時的服務保證,任意乙個或多個裝置節點裝置宕機,不能影響到業務。在負載均衡集群中,所有計算機節點都應該提供相同的服務,集群負載均衡獲取所有對該服務的如站請求。

lvs的基本工作過程:

lvs的工作模式

1、nat模式——網路位址轉換

原理圖簡述:

1)客戶端請求資料,目標ip為vip

2)請求資料到達lb伺服器,lb根據排程演算法將目的位址修改為rip位址及對應埠(此rip位址是根據排程演算法得出的。)並在連線hash表中記錄下這個連線。

3)資料報從lb伺服器到達rs伺服器webserver,然後webserver進行響應。webserver的閘道器必須是lb,然後將資料返回給lb伺服器。

4)收到rs的返回後的資料,根據連線hash表修改源位址vip&目標位址cip,及對應埠80.然後資料就從lb出發到達客戶端。

5)客戶端收到的就只能看到vip\dip資訊。

2、dr模式——直接路由模式

dr模式是通過改寫請求報文的目標mac位址,將請求發給真實伺服器的,而真實伺服器響應後的處理結果直接返回給客戶端使用者。

dr模式小結:

1、通過在排程器lb上修改資料報的目的mac位址實現**。注意源位址仍然是cip,目的位址仍然是vip位址。

2、請求的報文經過排程器,而rs響應處理後的報文無需經過排程器lb,因此併發訪問量大時使用效率很高(和nat模式比)

3、因為dr模式是通過mac位址改寫機制實現**,因此所有rs節點和排程器lb只能在乙個區域網裡面

4、rs主機需要繫結vip位址在lo介面上,並且需要配置arp抑制。

5、rs節點的預設閘道器不需要配置成lb,而是直接配置為上級路由的閘道器,能讓rs直接出網就可以。

6、由於dr模式的排程器僅做mac位址的改寫,所以排程器lb就不能改寫目標埠,那麼rs伺服器就得使用和vip相同的埠提供服務。

3、virtual server via ip tunneling(vs/tun)

採用nat技術時,由於請求和響應報文都必須經過排程器位址重寫,當客戶請求越來越多時,排程器的處理能力將成為瓶頸。為了解決這個問題,排程器把請求報 文通過ip隧道**至真實伺服器,而真實伺服器將響應直接返回給客戶,所以排程器只處理請求報文。由於一般網路服務應答比請求報文大許多,採用 vs/tun技術後,集群系統的最大吞吐量可以提高10倍。

原理圖過程簡述:

1)客戶請求資料報,目標位址vip傳送到lb上。

2)lb接收到客戶請求包,進行ip tunnel封裝。即在原有的包頭加上ip tunnel的包頭。然後傳送出去。

3)rs節點伺服器根據ip tunnel包頭資訊(此時就又一種邏輯上的**隧道,只有lb和rs之間懂)收到請求包,然後解開ip tunnel包頭資訊,得到客戶的請求包並進行響應處理。

4)響應處理完畢之後,rs伺服器使用自己的出公網的線路,將這個響應資料報傳送給客戶端。源ip位址還是vip位址。

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