Linux集群介绍

集群(Cluster)：

按照某种方式把服务器连起来来完成一种特定的任务，提高服务器的响应能力。 scale on 在单台主机上提高服务器性能 scale out 增加服务器的数量来提高，负载均衡的集群

集群有三种：

1 LB（Load Balancing） 负载均衡 前端有个分发器(Director)负责接收客户端的请求分发服务到后端的realserver上（或者Dispatcher都是分发器）

2 HA(Hight Availability) 高可用集群(7x24 99.999% ；时时在线的提供服务，只有一个在线服务，另外的做备份)

3 HP(hight Performance) 高性能集群，把任务分片发给集群服务器，然后把结果收集，计算速度非常快

DIrector,(分发器可以通过软件或者硬件实现)

靠软件实现的分发器有二种：基于OSI模型四层和七层交换四层交换 负载均衡是通过ip+端口转发实现，实现不同的服务访问用LVS软件实现 七层交换 实现负载均衡，（squid，反向代理）负载均衡技术，需要特定的协议

LVS，:Linux Virtual Server:开源的负载均衡，作者中国章文嵩，目前在阿里巴巴，首席科学家，LVS 是软件方式实现负载均衡，架构类似iptabless/netfilter

LVS ipvsadm（工具）/ipvs（内核代码）现在的内核都内置了ipvs内核代码，从Linux内核版本2.6起，ip_vs code已经被整合进了内核中，因此，只要在编译内核的时候选择了ipvs的功能，您的Linux即能支持LVS。Linux 2.4.23以后的内核版本也整合了ip_vs code，但如果是更旧的内核版本，您得自己手动将ip_vs code整合进内核原码中，并重新编译内核方可使用lvs。

Virtual server：是前端分发器

Realserver：作为后端的主机，真正响应客户端请求

VIP: Virtual IP address 向客户端提供服务的ip地址，临时性的

RIP: Real IP addresss 作为集群节点的地址

DIP: Director's IP address 用来与directory通信的ip CIP: Client computer's IP address 作为一个客户端来源来访问集群服务器

LVS 集群有三种类型：

LVS-NAT：LVS地址转换类型，就是目标地址转换 集群节点必须在同一个网络中，可以将端口映射到不同端口，directory可能成为系统瓶颈，一般工作在负载20台左右的服务器，不能作为大型的服务

LVS-DR:(directory routing）直接路由类型，linux集群用的最多的一种 DR要求每一个集群节点要与dirctor在同一个网络中，RIP不要求都是私有地址，VIP必须是公网ip，接受进来的请求，对出去的请求不做管理，Rserver的网关不指向Directory，Directory不能重新映射端口，大多数操作系统都可以做Reserver，但windown不能做，支持更多的主机服务器，管理员可以直接远程对服务器管理. 缺点:服务器地址直接面向客户端，不安全

lVS-TUN LVS隧道模式；和DR网络模型一样，但是Director和Reserver可以不再同一网段中，可以实现异地容灾的功能. Directory和Reserver通信是建立一个隧道，在二台主机直接建立一个管道，RIP不能使用私有地址，不能做端口映射，跟DR一样，只有支持隧道协议的操作系统才能作为Reserver

LVS调度方法，算法10种：

当客户端请求时，Directory要根据算法把请求重定向到后台服务器上响应 静态的固定算法（不考虑Realserver上实际存活的数目）

1 Round-robin RR（轮询）当一个新的连接请求到达时，director只是顺序的选择一个下realserver上

2 Weighted Round-Robin WRR:加权轮询，给每一个reserver一个权重来确定下一个请求给谁，权重越大分到请求越多

3 Destination Hashing  DH（目标散列）相当于DNAT，来自同一个ip的请求都重定向到同一个Realserver上去，保证目标地址不变4 Source hashing SH（源散列）相当于SNAT，算法正好与目标地址散列调度算法相反，当来自同一个服务器的响应。还通过同一个路由器出去响应给客户端，保证源地址不变，在实际应用中，源地址散列调度和目标地址散列调度可以结合使用在防火墙集群中，它们可以保证整个系统的唯一出入口 动态调度算法（通过检查服务器当前连接的活动状态决定如何进行调度）

5 LC(最少连接） 新的连接请求将被分配至当前连接数最少的RealServer上；最小连接调度是一种动态调度算法，它通过服务器当前所活跃的连接数来估计服务器的负载情况。调度器需要记录各个服务器已建立连接的数目，当一个请求被调度到某台服务器，其连接数加1；当连接中止或超时，其连接数减一

6 WLC（加权最少连接） 在原有的最少连接的基础上给realserver一个权重，是比较理想的算法

7 SED:最短期望延迟，对wlc的改进，

8 NQ :永不排队,对sed简单改进，还检查当前服务器有没有连接

9 LBLC:基于本地的最少连接,动态的DH，不仅检查是不是请求是不是同一个ip还检查当前有没有连接

10 LBLCR:带复制的最少连接，对lblc的改进，当第二个realserver上的全部请求断开，允许第一个realserver上的请求复制到第二个realserver上响应，减轻第一个realserver上的负担