一:LVS群集应用基础
1.1:群集技术概述
群集技术是一种将多台独立的计算机组合起来协同工作的技术,以提供比单一计算机更高的性能、可用性和可靠性。群集通常由以下组件构成:
- 硬件资源:包括服务器、网络设备和存储设备等。
- 软件资源:操作系统、中间件、应用程序等。
- 管理工具:用于监控和控制群集的工具。
群集技术按功能可分为以下几类:
- 高性能计算群集 (HPC):用于执行大规模并行计算任务。
- 高可用性群集 (HA):确保服务连续可用,即使某个节点发生故障也能自动切换到备用节点。
- 负载均衡群集 (LB):将用户请求均衡地分发到多个服务器,提高系统的响应能力和可扩展性。
1.2:LVS虚拟服务器
Linux Virtual Server (LVS) 是一个开源的负载均衡项目,它利用 Linux 内核中的 IPVS (IP Virtual Server) 模块实现。LVS 的核心组件包括:
- 调度器 (Scheduler):接收客户端的请求,并根据一定的算法选择一个后端服务器来处理这些请求。
- 后端服务器 (Real Server):实际处理请求的服务器。
- 共享存储:通常使用 NFS 或其他共享文件系统来确保所有后端服务器能够访问相同的数据。
LVS 支持三种主要的工作模式:
- NAT (Network Address Translation):客户端的请求先到达调度器,调度器将其转发给后端服务器;后端服务器的响应则需要通过调度器重写源地址才能返回给客户端。
- DR (Direct Routing):调度器只修改请求的目标 MAC 地址,使得数据包直接路由到后端服务器;后端服务器直接将响应发送给客户端。
- TUN (IP Tunneling):调度器将请求封装进新的 IP 包中并通过隧道发送给后端服务器;后端服务器也通过隧道将响应发回给调度器,由调度器解封后返回给客户端。
1.3:NFS共享存储服务器
NFS (Network File System) 是一种网络文件系统协议,它允许一台计算机在网络上共享目录和文件给其他计算机。在 LVS 群集中,NFS 可以用来作为共享存储解决方案,确保所有后端服务器都能访问相同的文件系统。
NFS 的优势包括:
- 简单的配置:NFS 的配置相对简单,可以通过简单的命令行操作完成。
- 广泛的兼容性:几乎所有 Unix-like 操作系统都支持 NFS。
- 性能:直接挂载远程文件系统可以提供较好的性能。
- 数据一致性:使用 NFS 可以确保所有后端服务器访问的数据是一致的。
NFS 的配置通常涉及以下几个步骤:
- 安装 NFS 服务器软件 :在一台服务器上安装 NFS 服务器软件,例如
nfs-kernel-server
。 - 配置 NFS 服务器 :编辑
/etc/exports
文件,指定哪些目录需要共享以及允许哪些客户端访问。 - 启动 NFS 服务 :运行
systemctl start nfs-server
和systemctl enable nfs-server
。 - 配置防火墙:确保 NFS 相关端口开放。
- 客户端挂载 :在后端服务器上使用
mount
命令挂载 NFS 共享目录。