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1.3实际案例（这里面有很多细节，暂时没有解释说明，比如两个节点服务器的网关应该是负载调度器的）
一、什么是集群
Cluster,集群
由多台主机构成，但对外只表现为一个整体，只提供一个访问入口，相当于一台大型计算机
二、集群使用在哪一个场景
高并发
三、集群的分类
分为三类：
负载均衡群集（负载均衡其实就有高可用）
- 提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问请求、减少延迟为目标，获得高并发、高负载(LB)的整体性能
- LB的负载分配依赖于主节点的分流算法，将来自客户机的访问请求分担给多个服务器节点，从而缓解整个系统的负载
简单来说：就是nginx通过负载均衡策略实现分流
高可用群集（VRRP）
- 提高应用系统的可靠性、尽可能地减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用(HA) 的容错效果
- HA的工作方式包括双工和主从两种模式，双工即所有节点同时在线；主从则只有主节点在线，但当出现故障时从节点能自动切换为主节点。
简单点来说：高可用集群就有点类似VRRP，主备两个服务器通过vip连接到一起，对外只有一个地址，如果主挂掉了，备就代替主
高性能运算群集（分布式）
- 以提高应用系统的CPU运算速度、扩展硬件资源和分析能力为目标，获得相当于大型、超级计算机的高性能运算(HPC)能力
- 高性能依赖于"分布式运算"、"并行计算" ， 通过专用硬件和软件将多个服务器的CPU、内存等资源整合在一起，实现只有大型、超级计算机才具备的计算能力
简单来说：高性能运算集群的关键点就是分布式，假设你有100G的流量，会将它平均分配
四、负载均衡的集群架构
第一层，负载调度器
访问整个群集系统的唯一入口， 对外使用所有服务器共有的VIP地址，也称为群集IP地址。通常会配置主、备两台调度器实现热备份，当主调度器失效以后能够平滑替换至备用调度器，确保高可用性。
第二层，服务器池
群集所提供的应用服务、由服务器池承担，其中每个节点具有独立的RIP地址(真实IP)，只处理调度器分发过来的客户机请求。当某个节点暂时失效时，负载调度器的容错机制会将其隔离，等待错误排除以后再重新纳入服务器池。
第三层，共享存储
为服务器池中的所有节点提供稳定、一致的文件存取服务， 确保整个群集的统一性共享存储可以使用NAS设备,或者提供NFS共享服务的专用服务器。
负载均衡的结构
五、负载均衡的工作模式
三种工作模式：
第一种地址转换（NAT模式）
● Network Address Translation，简称NAT模式
● 类似于防火墙的私有网络结构，负载调度器作为所有服务器节点的网关，即作为客户机的访问入口，也是各节点回应客户机的访问出口
● 服务器节点使用私有IP地址，与负载调度器位于同一个物理网络，安全性要优于其他两种方式
第二种ip隧道（TUN模式）
● IP Tunnel,简称TUN模式
● 采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机的访问入口，各节点通过各自的Internet连接直接回应客户机，而不再经过负载调度器
● 服务器节点分散在互联网中的不同位置,具有独立的公网IP地址，通过专用IP隧道与负载调度器相互通信
第三种直接路由（DR模式）
● Direct Routing，简称DR模式
● 采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络
● 负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道
小结：
LVS 不太适合小型的集群
工作模式区别 NAT模式 TUN模式 DR模式(与nat相比较为复杂)
real server 节点服务器
server number 节点数量 low10-20 high 100 high 100
真实网关(real servers) 负载调度器 自由路由器 自由路由器
IP地址 公网+私网 公网 私网
优点 安全性高 安全、速度快 性能最好
缺点 效率低、压力大 需要隧道支持 不能跨越lan（局域网）
交换机中配置VXLAN
六、部署安装LVS-NAT
1.1步骤
1、创建虚拟服务器
2、添加、删除服务器节点
3、查看群集及节点情况
4、保存负载分配策略
1.2ipvsadm工具选项
-A 添加虚拟服务器
-D 删除整个虚拟服务器
-s 指定负载调度算法 (轮询:rr、加权轮询: wrr、最少连接: lc、加权最少连接: wlc )
-a 表示添加真实服务器 (节点服务器)
-d 删除某一个节点
-t 指定 VIP地址及 TCP端口
-r 指定 RIP地址及 TCP端口
-m 表示使用 NAT群集模式.
-g 表示使用 DR模式
-i 表示使用 TUN模式
-w 设置权重 (权重为 0 时表示暂停节点)
-p 60 表示保持长连接60秒
-l 列表查看 LVS 虚拟服务器 (默认为查看所有)
-n 以数字形式显示地址、端口等信息，常与 "-l" 选项组合使用。ipvsadm -ln
1.3实际案例（这里面有很多细节，暂时没有解释说明，比如两个节点服务器的网关应该是负载调度器的）
环境：LVS调度器作为Web 服务器池的网关，LVS具有两块网卡，分别连接内外网，使用轮询（rr）调度算法。
################NAT模式 LVS负载均衡群集部署###############
LVS负载调度器：ens33：192.168.10.19 ens37：10.0.0.1（vmnet3）
Web1 节点服务器1：192.168.10.16
Web2 节点服务器2：192.168.10.17
NFS服务器：192.168.10.18
客户端（win10）：10.0.0.12 (Vmnet3)
PS:
① win10虚拟机（客户端）网关设置为10.0.0.1
② web服务器 网关设置为 192.168.10.19
1、部署共享存储（NFS服务器：192.168.10.18）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.10.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)
#发布共享
exportfs -rv
showmount -e
2、配置节点服务器（后端服务器）
192.168.10.16、192.168.10.17
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
#修改网卡网关为LVS服务器
yum install -y httpd
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service
yum install -y nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable rpcbind.service
showmount -e 192.168.10.18
#web1：192.168.10.16
mount.nfs 192.168.10.18:/opt/kgc /var/www/html/
echo 'this is kgc' > /var/www/html/index.html
vim /etc/fstab
192.168.10.18:/opt/kgc /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a
#web2：192.168.10.17
mount.nfs 192.168.10.18:/opt/benet /var/www/html/
echo 'this is benet' > /var/www/html/index.html
vim /etc/fstab
192.168.10.18:/opt/benet /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
mount -a
######配置负载调度器LVS（ens33：192.168.10.19 ens37：10.0.0.1）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
------（1）、配置SNAT转发规则-------
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward=1
sysctl -p
或者：echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
iptables -t nat -F
iptables -F
[root@lvs ~]# iptables -t nat -nL
Chain PREROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain INPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain OUTPUT (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
Chain POSTROUTING (policy ACCEPT)
target prot opt source destination
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -o ens37 -j SNAT --to-source 10.0.0.1
nat表:修改数据包中的源、目标IP地址或端口
POSTROUTING: 在进行路由判断之"后"所要进行的规则(SNAT/MASQUERADE)
PREROUTING: 在进行路由判断之"前"所要进行的规则(DNAT/REDIRECT)
-A: 在规则链的末尾加入新规则
-s: 匹配来源地址IP/MASK.
-o 网卡名称匹配从这块网卡流出的数据
-i 网卡名称匹配从这块网卡流入的数据
-j 控制类型
-------（2）、加载LVS内核模块-------------
modprobe ip_vs #手动加载ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看ip_vs版本信息
-------（3）、安装ipvsadm管理工具-------------
yum install -y ipvsadm
#注意：启动服务前必须保存负载分配策略，否则将会报错
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
touch /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
------（4）、配置负载分配策略（NAT模式只要在服务器上配置，节点服务器不需要特殊配置）-------------
ipvsadm -C #清除原有策略
ipvsadm -A -t 10.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.10.16:80 -m -w 1
ipvsadm -a -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.10.17:80 -m -w 1
-A 添加虚拟服务器
-s 指定负载调度算法 (轮询:rr、加权轮询: wrr、最少连接: lc、加权最少连接: wlc )
-a 表示添加真实服务器 (后端节点服务器)
-t 指定 VIP地址及 TCP端口
-m 表示使用 NAT群集模式.
-w 设置权重 (权重为 0 时表示暂停节点)
ipvsadm #启动策略
ipvsadm -ln #查看节点状态，Masq代表 NAT模式
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
-------------------------------以下不要操作，只是一个扩展----------------------------
ipvsadm -d -t 10.0.0.1:80 -r 192.168.10.16:80 #删除群集中某一节点服务器
ipvsadm -D -t 10.0.0.1:80 #删除整个虚拟服务器
systemctl stop ipvsadm #停止服务（清除策略）
systemctl start ipvsadm #启动服务（重建规则）
ipvsadm-restore > /etc/sysconfig/ipvsadm #恢复LVS策略
测试：
在win10上使用浏览器访问10.0.0.1，刷新浏览器测试负载均衡
PS:刷新间隔时间需要稍长一点