群集概念
群集介绍
- 群集(Cluster)：由多台主句构成，但对外只表现为一个整体
- 在互联网应用中，随着站点对硬件的性能、影响速度、服务稳定性、数据可靠性越来越高，单台服务器力不从心。
- 解决方案：使用价格昂贵的小型机、大型机；使用普通服务器构建群集。
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
以提高应用系统的响应能力、尽可能处理更多的访问的请求、减少延迟目标，并获得高并发、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。 - 高可用集群
以提高应用系统的可靠性、尽可能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。 - 高性能运算集群
以提高应用系统的的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（HPC）能力。高性能运算群集的高性能依赖于“分布式计算”、“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，实现有大型，超级计算机才具备的能力。
负载均衡群集的工作模式
地址转换NAT
- 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，即作为客户端访问的入口，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模式
IP隧道TUN
- TUN模式采用开放式的网络结构，负载调度器仅作为客户机访问的入口，各节点通过各自的的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隧道与负载调度器进行相互通信。
直接路由DR
- 直接路由，采用半开放式的网络结构，与TUN模式结构相似，但各节点并不是分散在各地，而是调度器位于同一物理网络。
- 负载调度器与各节点通过本地的网络连接，不需要建立专用的IP隧道。
负载均衡群集架构
- 第一层：负载调度器（Load Balancer）
- 第二层：服务器池（Server Pool）
- 第三层：共享存储（Share Storage）
LVS负载调度算法（常用）
LVS（Linux Virtual Server）虚拟服务器
- 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）
根据真实服务器的处理能力轮流分配收到的访问请求，调度器可以自动查询各节点的负载情况，并动态调整其权重。这样可以保证处理能力强的服务器承担更多的访问流量。 - 最小连接（Least Connection）
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。如果所有的服务器节点性能相近，采用这种方式可以更好地均衡负载。 - 加权最小连接 （Weighted Least Connection）
在服务器节点的性能差异较大的情况下，可以为真实服务器自动调整权重，权重较高的节点将承担更大比例的活动连接负载。
NFS网络文件系统
- 依赖于RPC（远程过程调用）
- 需要安装nfs-utils，rpcbind软件包
- 系统服务：nfs，rpcbind
- 共享配置文件：/etc/exports
