18.6-18.10
主流開源軟件LVS、keepalived、haproxy、nginx等
其中LVS屬於4層(網絡OSI 7層模型),nginx屬於7層,haproxy既可以認為是4層,也可以當做7層使用
keepalived的負載均衡功能其實就是LVS(keepalived內置帶有LVS)
lvs這種4層的負載均衡是可以分發除80外的其他端口通信的,比如MySQL的,而nginx僅僅支持http,https,mail,haproxy也支持MySQL這種
相比較來說,LVS這種4層的更穩定,能承受更多的請求,而nginx這種7層的更加靈活,能實現更多的個性化需求
18.7 LVS介紹
LVS是由國人章文嵩開發
流行度不亞於apache的httpd,基於TCP/IP做的路由和轉發,穩定性和效率很高
LVS最新版本基於Linux內核2.6,有好多年不更新了
LVS有三種常見的模式:NAT(iptables nat表)、DR、IP Tunnel
LVS架構中有一個核心角色叫做分發器(Load balance),它用來分發用戶的請求,還有諸多處理用戶請求的服務器(Real Server,簡稱rs)
LVS NAT模式
這種模式借助iptables的nat表來實現
用戶的請求到分發器後,通過預設的iptables規則,把請求的數據包轉發到後端的rs上去
rs需要設定網關為分發器的內網ip
用戶請求的數據包和返回給用戶的數據包全部經過分發器,所以分發器成為瓶頸
在nat模式中,只需要分發器有公網ip即可,所以比較節省公網ip資源
這種模式的好處是節省公網IP,但是調度器會成為一個瓶頸。因為當訪問量巨大的時候,調度器的請求量也會隨著變大,所以處理用戶請求和分發rs的結果處理會嚴重影響效率。
一般使用NAT的模式訪問量不能太大,規模也不支持太大,一般建議10臺以下服務器。要想想10臺以上服務器,需要巨大的成本來升級硬件配置。
NAT模式就是利用iptables轉發
LVS IP Tunnel模式
load balancer與rs建立ip tunnel,實現原理是更改了數據包的目的ip。
這種模式,需要有一個公共的IP(為用戶提供服務)配置在分發器和所有rs上,我們把它叫做vip
客戶端請求的目標IP為vip,分發器接收到請求數據包後,會對數據包做一個加工,會把目標IP改為rs的IP,這樣數據包就到了rs上
rs接收數據包後,會還原原始數據包,這樣目標IP為vip,因為所有rs上配置了這個vip,所以它會認為是它自己
每臺rs也需要配置vip,便於與用戶(來源ip)進行通信,這樣的做的話,load balancer就沒有瓶頸的情況了,因為此時load balancer只是把用戶的請求轉給rs
IP Tunnel模式把目標ip做了更改,方便與用戶進行通信。
LVS DR模式
這種模式,也需要有一個公共的IP配置在分發器和所有rs上,也就是vip
rs接收數據包後,會還原原始數據包,這樣目標IP為vip,因為所有rs上配置了這個vip,所以它會認為是它自己
和IP Tunnel不同的是,它會把數據包的MAC地址修改為rs的MAC地址
18.8 LVS調度算法
輪詢 Round-Robin rr
加權輪詢 Weight Round-Robin wrr
最小連接 Least-Connection lc
加權最小連接 Weight Least-Connection wlc
基於局部性的最小連接 Locality-Based Least Connections lblc
帶復制的基於局部性最小連接 Locality-Based Least Connections with Replication lblcr
目標地址散列調度 Destination Hashing dh
源地址散列調度 Source Hashing sh
其中1-4是常用的,需要熟記。
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