linux群集的类型：LB,HA,HP
负载均衡集群：Load Balancing
高可用集群：High Availability
A = 平均无故障时间/(平均无故障时间+平均修复时间)
95%, 99%, 99.9%, 99.99%, 99.999%
高性能集群：High Performance
www.top500.org
分布式系统：
NoSQL: HBase, Redis
存储：MogileFS
文件系统：Ceph
LB集群调度器的实现：
工作协议层来划分
tcp:根据请求报文中的目标地址和端口进行调度
应用层：根据请求的内容进行调度，而且此调度为“代理”方式
软件：
tcp:lvs,haproxy,nginx,
http:haproxy,nginx,apache(proxy module,balancer module) ,ats(apache traffic server),squid,varnish
mysql:mysql-proxy
硬件：
F5：big-ip
citrix：netscaler
A10：A10
Array:
redware
lvs: Linux Virtual Server章文嵩
组成部分：
ipvs:工作在netfilter的input链接上：
ipvsadm：用于ipvs上定义集群服务，同时也得定义此群集服务对应于有哪个后端记住可用。根据所指定的调度方法做出调度决策。
支持的协议：tcp/udp/sctp/ah/esp/ah_esp
lvs术语：
host:
director：调度器
real server:RS
ip：
client:cip
director vittual ip:
directory ip:
real ip:rip
lvs的类型：
lvs-nat（masquerade）： 地址伪装
类似于DNAT，但支持多目标地址转发。
它是通过修改请求报文的目标地址为根据调度算法所挑处的某RS的RIP来进行转发。
架构特性：
（1）RS应该使用私有地址，即RIP应该为私有地址，各RS的网关必须指向DIP。
（2）请求和相应报文都经由DIP转发;在高负载场景中，DIP容易成为瓶颈。
（3）支持端口映射
（4）Rs支持不同os
（5）Rs的RIP必须与director的dip的同一网络
dr（direct routing）： 直接路由
director在实现转发时不修改请求的ip首部，而是通过直接封装Mac首部完成转发，目标MAC是director根据调度方法挑出某RS的mac地址
架构特性：
（1）保证前端路由器将目标地址为vip的请求报文通过arp地址解析后送往director
解决方案：
静态绑定：在前端路由器直接将对应的vip对应的目标mac静态配置为director的mac地址。
arptables：在各Rs上，通过arptables规则拒绝其相应对vip的arp广播请求。
内核参数：在Rs上修改内核参数，将结合地址的配置方式实现拒绝相应对vip的arp广播请求。
（2）Rs的Rip可以使用私有地址，但也可以使用公网地址，此时可通过互联网上的主机直接对此Rs发起管理操作。
（3）请求报文必须经由Director调度。
（4）各Rip必须与Dip在同一物理网络中。因为地址转发需要在mac地址封装来实现。
lvs-tun（tunneling）：隧道模型
不修改请求报文的ip首部，而是通过ip隧道机制在原有的ip报文之外在封装ip。经由互联网把请求报文交给选定的Rs。
CIP;VIP;DIR;RIP
架构特性：
（1）RIP,DIP,VIP都是公网地址
（2）Rs的网关不能也不可能指向Dip
（3）请求报文由director分发，但相应报文直接由Rs相应给Client
（4）不支持端口映射
（5）RS的os必须支持ip隧道
full-nat：全nat
通过请求报文的源地址为DIP，目标地址为RIP来实现转发，对于相应报文而言，修改源地址为VIP，目标地址为CIP来实现转发。
架构特性：
（1）RIP,DIP可以使用私有地址。
（2）RIP和DIP可以不在同一个网络中，且RIP的网关未必需要指向DIP
（3）支持端口映射
（4）Rs的os可以使用任何类型
（5）请求报文经由Director，相应报文经由Director。
lvs scheduler：lvs调度
调度的10中方法：
[[email protected] /]# grep -i ‘IPVS’ -A 20 /boot/config-2.6.32-504.el6.x86_64
# IPVS scheduler
#
CONFIG_IP_VS_RR=m
CONFIG_IP_VS_WRR=m
CONFIG_IP_VS_LC=m
CONFIG_IP_VS_WLC=m
CONFIG_IP_VS_LBLC=m
CONFIG_IP_VS_LBLCR=m
CONFIG_IP_VS_DH=m
CONFIG_IP_VS_SH=m
CONFIG_IP_VS_SED=m
CONFIG_IP_VS_NQ=m
静态方法：仅根据算法本身来实现调度。起点公平
RR:Round-robin:轮询
WRR:weighted round-robin,加权轮询
SH:source ip hashing 源地址hash
DH:Destination ip Hashing 目标地址hash
动态方法：根据算法及后端Rs当前的负载状态来实现调度。结果公平
LC:least connection 最小连接
WLC: weighted least connection加权最小连接
SED:Shorted Expecton Delay 最短期望延迟
NQ:Never Queue 从不排队
LBLC:Local-Based Connection静动态方式的DH算法
LBLCR:Replicated LBLC 带复制的静动态方式DH算法
Session 保持：
Session Sticky session
Session Replication Cluster session
Session Server
lvs概念基础：
ipvsadm 命令的用法
管理集群服务:创建，修改，删除
命令格式： ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler]
-A：添加
-E：修改
-t：承载的应用层协议为基于tcp协议提供服务器的，其service-address为 “VIP:PORT”, “172.16.249.26:80”
-u：承载的应用层协议为基于tcp协议提供服务器的，其service-address为 “VIP:PORT”, “172.16.249.26:80”
-f：承载的应用层协议基于tcp或者udp协议提供服务的协议，但此类报文会经由iptables/netfilter打标记，即为防火墙标记，其service-address的格式为“FWM” 如”10″
-s：调度方法 （默认的调度方法为：wlc）
删除： ipvadm -D -t|u|f service-address
管理集群服务的Rs:添加或修改
命令格式： ipvsadm -a|-e -t|u|f service-address -r service-address [-g|i|m] [-w weight]
-r service-address:指名Rs，service-addres格式一般为ip[:port],注意：只支持端口映射的lVS类型中才应该是显式定义此处端口。
如：-r 192.168.1.1:80
[-g|i|m]：lvs的类型
-g:gateway 为dr类型
-i:ipip 为tun类型
-m:masquerade 为nat类型
[-t weight]:当前RS的权重
注：此处仅对支持加权调度的schedule有意义。
删除：ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address
清空所有群集服务的定义： ipvsadm -C
保存规则：
[[email protected] html]# service ipvsadm save
ipvsadm: Saving IPVS table to /etc/sysconfig/ipvsadm: [ OK ]
恢复规则：
[[email protected] html]# ipvsadm -R < /etc/sysconfig/ipvsadm
查看报文统计：
[[email protected] html]# ipvsadm -Ln –stats
列出当前速率：
[[email protected] html]# ipvsadm -Ln –rates
显示出精准值：
[[email protected] /]# ipvsadm -Ln –exact
清空计数数据：
[[email protected] /]# ipvsadm -Z
拓扑图:
网络描述：
在测试环境中，pc为物理机ip是172.16.250.81/16，
调度器有两块网卡地址分别为：eth0:172.16.249.26/16,eth1:192.168.1.4/24，
Rs1的ip是192.168.1.1/24
Rs2的ip是192.168.1.2/24
实验环境中网络连接方式：
172.16.249.26–桥接–物理机172.16.250.81
R1-eth0– R2-eth0—调度器eth1 -设置为vmnet2
设置ip：
测试环境所有的设置均为临时的，生成环境需修改配置文件永久生效。
[[email protected]调度器]# ifconfig eth0 172.16.249.26/16 up
[[email protected]调度器]# ifconfig eth1 192.168.1.4/24 up
[[email protected] R1]# ifconfig eth0 192.168.1.1/24 up
[[email protected] R2]# ifconfig eth0 192.168.1.2/24 up
[[email protected] R1]# route add default gw 192.168.1.4
[[email protected] R2]# route add default gw 192.168.1.4
[[email protected] 调度器]# echo “1” > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward 在调度器上开启路由转发
[[email protected] /]# iptables -F 清除iptables的所有规则
[[email protected] /]# ipvsadm -A -t 172.16.249.26:80 -s rr 添加调度方式为rr轮询，
[[email protected] /]# ipvsadm -a -t 172.16.249.26:80 -r 192.168.1.1 -m -w 1
[[email protected] /]# ipvsadm -a -t 172.16.249.26:80 -r 192.168.1.2 -m -w 3
[[email protected] /]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.249.26:80 rr
-> 192.168.1.1:80 Masq 1 0 0
-> 192.168.1.2:80 Masq 3 0 0
在Rs1上抓包可以看到，Rs1跟调度器之间的通讯信息：
[[email protected] html]# tcpdump -i eth1 -nn host 192.168.1.1 and tcp port 80
