企业群集应用概述

群集的含义

• Cluster，集群、群集
• 由多台主机构成，但对外只表现为一个整体

面临问题

• 互联网应用中，随着站点对硬件性能、响应速度、服务稳定性、数据可靠性等要求越来越高，单台服务器力不从心。

解决方法

• 使用价格昂贵的小型机、大型机
• 使用普通服务器构建服务群集

企业群集分类

根据群集所针对的目标差异，可分为三种类型

• 负载均衡群集
• 高可用群集
• 高性能运算群集

负载均衡群集(Load Balance Cluster)

• 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

高可用群集(High Availability Cluster)

• 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

高性能运算群集(High Performance Computer Cluster)

• 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。

负载均衡的结构

• 第一层，负载调度器(Load Balancer或Director)
• 第二层，服务器池(Server Pool)
• 第三层，共享存储(Share Storage)

群集的负载调度技术有三种工作模式

• 地址转换
• IP隧道
• 直接路由

关于LVS虚拟服务器

LVS的负载调度算法

• 轮询轮询 (Round Robin)

  • 将收到的访问请求按照顺序轮流分配给群集中的各节点（真实服务器)，均等地对待每一台服务器，而不管服务器实际的连接数和系统负载。

• 加权轮询 (Weighted Round Robin)

  • 根据调度器设置的权重值来分发请求，权重值高的节点优先获得任务，分配的请求数越多。
  • 保证性能强的服务器承担更多的访问流量。

• 最少连接 (Least Connections)

  • 根据真实服务器已建立的连接数进行分配，将收到的访问请求优先分配给连接数最少的节点。

• 加权最少连接 (Weighted Least Connections)

  • 在服务器节点的性能差异较大时，可以为真实服务器自动调整权重。
  • 性能较高的节点将承担更大比例的活动连接负载。

案例：LVS-NAT部署实战

环境

• LVS调度器作为Web服务器池的网关，LVS两块网卡，分别连接内外网，使用轮询 (rr) 调度算法。

IP地址规划

名称	IP	网关
调度器	对外公网:20.0.0.21 (NAT)	/
调度器	私有网络:192.168.100.21 (VM1)	/
WE1	私有网络:192.168.100.22(VM1)	192.168.100.21
WE2	私有网络:192.168.100.23 (VM1 ）	192.168.100.21
存储服务器	192.168.100.24(VM1）	192.168.100.21(可配可不配)
真机	20.0.0.1（VM8）	20.0.0.21

调度器配置 （192.168.100.21）

[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm
[root@localhost ~]# modprobe ip_vs 				##加载ip_vs模块
[root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs 				##查看ip_vs模块是否加载成功[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 20.0.0.21:80 -s rr 			##创建虚拟服务器
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 20.0.0.21:80 -r 192.168.100.22:80 -m		##添加服务器节点
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 20.0.0.21:80 -r 192.168.100.23:80 -m
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln				##查看节点状态[root@localhost ~]# ipvsadm-save > /opt/ipvsadm			##保存负载分配策略
[root@localhost ~]# cat /opt/ipvsadm					##确认保存结果[root@localhost ~]# vi /etc/sysctl.conf 				##开启调度服务器路由转发功能
net.ipv4.ip_forward = 1
[root@localhost ~]# sysctl -p 						##让内核参数立即生效

存储服务器配置（192.168.100.24）

[root@localhost ~]# rpm -q nfs-utils   ##最小化安装需要yum -y install nfs-utils
[root@localhost ~]# rpm -q rpcbind     ##最小化安装需要yum -y install rpcbind
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind[root@localhost ~]# mkdir /opt/51xit /opt/52xit    ##创建两个目录
[root@localhost ~]# echo "this is www.51xit.top" >/opt/51xit/index.html
[root@localhost ~]# echo "this is www.52xit.top" >/opt/52xit/index.html[root@localhost opt]# vi /etc/exports      ##配置NFS服务器的相关信息
/opt/51xit 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/52xit 192.168.100.0/24(rw,sync)[root@localhost opt]# systemctl restart nfs rpcbind    ##重启
[root@localhost opt]# systemctl enable nfs rpcbind    ##开机自启[root@localhost opt]# showmount -e     ##查询NFS服务器的相关信息（仅显示被客户挂载的目录名）
Export list for localhost.localdomain:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24

WE1配置（192.168.100.22）

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.100.24
Export list for 192.168.100.24:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24[root@localhost ~]# yum -y install httpd
[root@localhost ~]# systemctl start httpd
[root@localhost ~]# systemctl enable httpd[root@localhost ~]# mount 192.168.100.24:/opt/51xit /var/www/html/			##临时挂载
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab 				##永久挂载
192.168.100.24:/opt/51xit /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0 
[root@localhost ~]# init 6				##最好重启检测下

###登录192.168.100.22测试网站是否正常####

WE2配置 （192.168.100.23）

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.100.24
Export list for 192.168.100.24:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24[root@localhost ~]# yum -y install httpd
[root@localhost ~]# systemctl start httpd
[root@localhost ~]# systemctl enable httpd[root@localhost ~]# mount 192.168.100.24:/opt/52xit /var/www/html/  		 ##临时挂载
[root@localhost ~]# vi /etc/fstab      	  ##永久挂载
192.168.100.24:/opt/52xit /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0 
[root@localhost ~]# init 6      	  ##重启测试

###登录192.168.100.23测试网站是否正常####

附加：

添加一个新网卡（ens37）：

[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens37			#复制ens33到ens37[root@localhost ~]# nmcli connection  		##查看UUID信息[root@localhost ~]# route -n   ##查看路由条目 把地址以数字的形式显示

注释：
每一个UUID只能一个网卡使用！！

【可能遇到的问题】

[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.100.24
clnt_create: RPC: Port mapper failure - Unable to receive: errno 113 (No route to host)
[root@localhost ~]# showmount -e
Export list for localhost.localdomain:

【解决方案】

（1）检查防火墙和核心防护

[root@localhost ~]# systemctl status firewalld
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

（2）检查共享列表有没有设置

[root@localhost ~]# cat /etc/exports
/opt/51xit 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/52xit 192.168.100.0/24(rw,sync)
[root@localhost ~]# systemctl restart nfs
[root@localhost ~]# systemctl restart rpcbind
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind