集群实验：（nginx四层和七层+动静分离 ----- 23.10.18）
集群概念：为解决某个特定的问题，将多个计算机合起来，形成一个单系统
集群的目的就是为了解决系统的性能瓶颈
垂直扩展：向上扩展，增加单个机器的性能。升级硬件。硬件升级是由瓶颈的
水平扩展：向外扩展，增加设备，并行的运行多个服务，主要是通过网络和算法来调度服务分配的问题
集群的类型：
1、负载均衡集群 LB ( loab blance )
多个主机组成，每个主机只承担一部分访问请求。靠负载均衡算法实现
2、高可用集群 HA ( high availiablity )
避免SPOF（single point of failure,既单点故障）。系统当中有一部分组件出现故障，可以保障整个系统继续运行
主从 ----- 同步（某些特定服务需要这个概念） ----- 负载均衡
3、高性能集群 HPC ( high-performance computing )
核心：快速转发、快速响应
集群的可靠性指标：
1、MTBF ( mean time between failure )
系统在正常运行期间无故障的平均时间，一般用小时或者天数来表示。MTBF的值越高，系统的稳定性就越好，系统的可靠性就越高，出现故障的概率就越小
2、MTTR
系统从发生故障到恢复正常运行的平均时间，一般用小时或者天数表示。MTTR值越小，系统恢复故障的能力越强
3、A
系统的可靠性指标。A值越高越好
A=MTBF/(MTBF+MTTR)×100%
1年=365天=8760小时
99.9% 8760*0.1%=8.76（h）
故障时间最多：8.76h
停机时间：故障时间
计划内停机：预定时间内的维护或者检修时间（根据企业或者服务需求配置自定义）
计划外停机：（运维人员关注的就是计划外停机）7*24h
发版期
设计集群时需要考虑的原则：
1、可扩展性
集群必须要有很好的可扩展性，要具备随时可以添加/删除设备的能力****（动态扩缩容能力）****
2、可靠性
集群中如果有节点发生故障，可以快速检测并自动切换。
3、负载均衡
合理分配每台服务器的负载，避免单个节点过载，影响整体性能
4、可维护性
能够方便的进行配置、部署、维护、监控。降低成本
5、安全性
防止恶意攻击以及数据泄密、数据丢失
6、易用性
相关的工作人员可以方便的进入集群，能够快速的开发、部署、测试等
LVS集群（ linux virtural server ）
只能部署在Linux系统，通过内核层面实现负载均衡的软件
开发者：章文嵩发起的开源项目
主要作用：多个后端服务器组成一个高可用、高性能、负载均衡的而高性能集群。通过负载均衡的算法将客户端请求发送到后端服务器
阿里的SLB（server load balance）基于LVS+keepalived实现
lvs集群中的术语：
1、VS ( virtual server )
LVS服务的逻辑名称，外部访问LVS集群时提供的一个虚拟IP弟子和端口
2、DS ( director server )
LVS集群的主服务器，也叫调度器，是整个LVS集群的核心。接收客户端的请求转发到后端RS
3、RS ( real server )
LVS的后端的真实服务器的IP。接收到了调度器DS的请求之后，返回响应的结果
4、CIP ( client ip )
客户端的IP地址
5、VIP ( virtual ip server )
对外提供访问的统一的虚拟IP地址
6、DIP ( director ip server )
调度器在LVS内部使用的IP地址。用于和真实服务器进行通信
7、RIP
后端真实服务器的IP地址
LVS访问的大致流程：
step1：客户端都是访问vip
step2：DS接收到请求之后，根据调度算法选择好后端服务器（RS），请求发给RS
step3：RS处理请求并将响应发送到DS
step4：DS把RS的响应包装成自己的响应，发送到客户端。
客户端既不知道请求的真实服务器，也不知道响应的服务器是谁
LVS负载均衡方式：
NAT DR TUN（隧道模式）
其中NAT和DR时最常用的方式
1、NAT模式
最常用的LVS负载方式之一
地址转换
NAT模式：
1、在调度器上配置双网卡，一个指内，一个指外
2、配置一个可以和公网进行通信的VIP
3、配置转发策略，核心就是如果访问VIP，就会把请求的数据转发到后台的RS真实服务器
请求的格式：报文。调度器会修改请求的目标ip地址和端口
4、RS处理完请求之后，响应客户端，先到调度器，调度器进行地址转换，把内网地址转换
成公网地址，响应给用户
数据请求进入调度器的请求报文中IP地址的修改
数据响应进入调度器，根据NAT配置进行地址转换
调度器的内网IP地址和 真实服务器的IP地址要在同一网段
NAT：对于客户端来说，请求地址始终不变，客户端不需要修改任何配置。转发由调度器通过算法来完成，后端服务器只管接受响应。也不需要修改任何配置
DR模式（直接路由模式）
请求由路由器调度完成，但是响应客户端由RS真实服务器直接响应，不需要通过调度器
好处：性能高，而且可以配置vip地址的高可用。不存在单点故障。
TUN（隧道协议）
把请求转发后端服务器，需要在后端服务器配置隧道协议
设置LVS集群：
ipvsadm工具：管理ipvs内核模块的命令行工具，可用于配置和管理lvs集群
-A 添加虚拟服务器
-D 删除整个虚拟服务器
-s（小写） 指定负载调度的算法【静态调度 动态调度】
静态调度（固定调度）
rr 轮询；
wrr 加权轮询；
dh 目的地址hash；
sh 源地址hash
dh和sh都是根据IP地址查找静态hash表，获取需要真实的RS地址
动态调度：
lc 最小连接数调度
wlc 加权最小连接数调度（权重高的，转发的就多，为了额避免性能瓶颈，在跟上最小连接数分配，可以把请求往连接数量较小的服务器继续转发）
lblc 基于地址的小小连接数调度（将来自同一个目的地址的请求分配给RS,如果这台服务器尚未满负荷，就会把请求分配给连接数最小的RS，而且在下一次转发时会优先考虑这台RS）
-a 添加真实服务器
-d 删除真实服务器
-t 指定VIP地址的端口号
-r 指定RIP的端口号
-m 表示使用nat模式
-g 表示使用DR模式
-i 表示使用TUN模式
-w 设置真实服务器的权重
-p 60 设置连接保持的时间60秒(默认不带)
In 以数字和列表的形式查看Ivs的配置信息