Introducción a la arquitectura de conocimiento del clúster de equilibrio de carga LVS, tres modos de trabajo, algoritmo de programación, almacenamiento compartido NFS

Descripción general de la aplicación de clúster empresarial

■ Significado de clúster:
Clúster, clúster, clúster se
compone de varios hosts, pero externamente solo aparece como un todo.

■ Pregunta:
En las aplicaciones de Internet, como el sitio tiene requisitos cada vez más altos para el rendimiento del hardware, la velocidad de respuesta, la estabilidad del servicio y la confiabilidad de los datos, un solo servidor no puede hacerlo.

Solución
Utilice miniordenadores y mainframes costosos
Utilice servidores normales para crear clústeres de servicios

Por ejemplo, Alibaba Cloud, el estándar para lanzamientos en la nube es 5000 unidades y un área es 5000

Clasificación de clústeres empresariales

■ Según la diferencia objetivo del clúster, se puede dividir en tres tipos:
clúster de equilibrio de carga, clúster de
alta disponibilidad,
clúster de computación de alto rendimiento.

■ Clúster de equilibrio de carga
Mejore la capacidad de respuesta del sistema de aplicaciones, maneje tantas solicitudes de acceso como sea posible y trate de minimizar los retrasos para obtener un rendimiento general de alta concurrencia y alta carga (LB)
La distribución de carga de LB depende del algoritmo de distribución del nodo maestro

■ Clúster de alta disponibilidad
Mejorar la confiabilidad del sistema de aplicación, reducir el tiempo de interrupción tanto como sea posible, asegurar la continuidad del servicio y lograr el efecto de tolerancia a fallas de alta disponibilidad (HA)
El modo de trabajo de HA incluye modos dúplex y maestro-esclavo

■ Clúster de computadoras de alto rendimiento
El objetivo es aumentar la velocidad de computación de la CPU del sistema de aplicaciones, expandir los recursos de hardware y las capacidades de análisis, y obtener capacidades de computación de alto rendimiento (HPC) equivalentes a las supercomputadoras a gran escala.
El alto rendimiento se basa en la "computación distribuida" y la "computación paralela". La CPU, la memoria y otros recursos de varios servidores están integrados a través de hardware y software dedicados para lograr capacidades de computación que solo las grandes y supercomputadoras tienen

Arquitectura de clúster de equilibrio de carga

La primera capa, la
segunda capa de Load Balancer (Load Balancer o Director), la tercera capa del grupo de servidores (Grupo de servidores)
, el almacenamiento compartido (Share Storage)

Generalmente, habrá un interruptor óptico entre el grupo de servidores y el servidor de almacenamiento.

Modo de trabajo del clúster de equilibrio de carga

■ El clúster de equilibrio de carga es actualmente el tipo de clúster más utilizado en las empresas.

■ La tecnología de programación de carga del clúster tiene tres modos de trabajo
Traducción de direcciones
Túnel IP
Enrutamiento directo

Traducción de direcciones de modo NAT
Traducción de direcciones de red, conocida como modo NAT
Similar a la estructura de red privada del firewall, el programador de carga actúa como la puerta de enlace de todos los nodos del servidor, es decir, como la entrada de acceso del cliente, y también la salida de acceso de cada nodo en respuesta al cliente.
El nodo del servidor usa una dirección IP privada y está ubicado en la misma red física que el programador de carga, y la seguridad es mejor que los otros dos métodos.

Modo TUN-túnel IP
IPTunnel, modo TUN para abreviar
Al adoptar una estructura de red abierta, el programador de carga solo se utiliza como portal de acceso del cliente, y cada nodo responde directamente al cliente a través de su propia conexión a Internet, en lugar de pasar por el programador de carga.
Los nodos del servidor están dispersos en diferentes ubicaciones de Internet, tienen direcciones IP públicas independientes y se comunican con el programador de carga a través de un túnel IP dedicado.

Enrutamiento directo en modo DR
Enrutamiento directo, denominado modo DR
Adopta una estructura de red semiabierta, que es similar a la estructura del modelo TUN, pero los nodos no están dispersos por todas partes, sino que están ubicados en la misma red física que el programador.
El programador de carga está conectado a cada servidor de nodo a través de la red local, sin la necesidad de establecer un túnel IP dedicado.

Algoritmo de programación de carga LVS

Servidor virtual Linux

La solución de equilibrio de carga para el kernel de Linux
fue creada en mayo de 1998 por el Dr. Wensong Zhang de China.
Sitio web oficial: http: //www.linuxvirtualserver…org/

#确认内核对LVS的支持
[root@localhost~]# modprobe ip_vs    
[root@localhost~]# cat /proc/net/ip_vs
IPVirtual Server version 1.2.1(size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

◆ Round Robin
Las solicitudes de acceso recibidas se asignan a cada nodo (servidor real) en el clúster en orden, y cada servidor se trata por igual, independientemente del número real de conexiones y la carga del sistema del servidor.

◆ Round Robin ponderado
Distribuya las solicitudes de acuerdo con el valor de peso establecido por el programador. El nodo con el valor de peso más alto obtendrá la tarea primero y se asignarán más solicitudes.
Asegúrese de que el servidor con un rendimiento sólido soporta más tráfico de acceso

◆ Mínimas conexiones
Asignar según el número de conexiones establecidas por el servidor real, y priorizar las solicitudes de acceso recibidas al nodo con menor número de conexiones

◆ Conexiones menos ponderadas
Cuando el rendimiento de los nodos del servidor difiere mucho, el peso se puede ajustar automáticamente para el servidor real
Los nodos con mayor rendimiento soportarán una mayor proporción de carga de conexión activa

Almacenamiento compartido NFS

1.Sistema de archivos de red, sistema de archivos de red
Confíe en RPC (llamada a procedimiento remoto)
Necesita instalar el paquete nfs-utils.rpcbind
Servicios del sistema: nfs, rpcbind
Archivo de configuración compartido: / etc / export

2. Utilice NFS para publicar recursos compartidos
Instale el paquete nfs-utils.rpcbind
Configurar un directorio compartido
Inicie el programa de servicio NFS
Ver el directorio compartido de NFS publicado por la máquina

3. Acceda a los recursos compartidos de NFS en el cliente.
Instale el paquete rpcbind e inicie el servicio rpcbind
Monte manualmente el directorio compartido de NFS
configuración de montaje automático fstab

El proceso de realización es el siguiente:

##首先是NFS存储服务器的操作192.168.100.21##

#rpm -q nfs-utils  如果没装，  yum -y install nfs-utils
#rpm -q rpcbind    如果没装，  yum  -y install rpcbind

[root@localhost~ ]# systemctl start nfs
[root@localhost ~]# systemctl start rpcbind

##创建挂载点内容
[root@localhost ~]# mkdir /opt/51xit /opt/52xit
[root@localhost ~]# echo "你好，我是51" > /opt/51xit/index.html
[root@localhost ~]# echo "你好，我是52" > /opt/51xit/index.html

##宣告挂载什么内容
[root@localhost ~]# vi /etc/exports
/opt/51xit 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/52xit 192.168.100.0/24(rw,sync)

##查看一下
[root@localhost ~]# showmount -e
Export list for localhost.localdomain:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24


[root@localhost~]# systemctl restart nfs
[root@localhost~]# systemctl restart rpcbind
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind

###下面是web服务器的挂载操作##

[root@localhost~]# showmount -e 192.168.100.21      ####如果还没发布，请到存储服务器发布下. exportfs -rv
Export list for 192.168.100.21:
/opt/52xit 192.168.100.0/24
/opt/51xit 192.168.100.0/24

[root@localhost ~]# yum -y install httpd
[root@localhost ~]# mount 192.168.100.21:/opt/51xit /var/www/html/

###开机自动挂载，注意格式对齐
[root@localhost~]# vi /etc/fstab
192.168.100.21:/opt/51xit   /var/www/html/  nfsdefaults,_netdev 0 0  

NFS es propenso a errores

1：
#如果你NFS服务器宣告的是/opt/52xit 192.168.100.0/24
#那你在挂载时，不要挂载/opt/52xit/ 192.168.100.0/24，这里多了一个/ 
#虽然是一样的，但是不会识别

2：
#当你宣告的时候，切记网段后面不要跟空格，不然等你showmount -e的时候会看到
#everyone 都可以挂载
[root@localhost ~]# vi /etc/exports
/opt/51xit 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/52xit 192.168.100.0/24(rw,sync)