【博文推薦】公司網絡web服務器負載均衡解決方案
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隨著公司產品業務的推廣發展壯大，對服務器的硬件性能、相應速度、服務穩定性、數據可靠性的要求越來越高。今后服務器的負載將難以承受所有的訪問。從公司的實際情況，運營成本網絡安全性考慮，排除使用價格昂貴的大型服務器、以及部署價格高昂的專用負載均衡設備。
DNS輪詢負載均衡解決方案雖然成本低廉但是安全性能不是很好，加上公司產品的特殊性需要用戶驗證的體系，在會話保持方面是一大缺陷，會話保持，如果是需要身份驗證的網站，在不修改軟件構架的情況下，這點是比較致命的，因為DNS解析無法將驗證用戶的訪問持久分配到同 一服務器。雖然有一定的本地DNS緩存，但是很難保證在用戶訪問期間，本地DNS不過期，而重新查詢服務器并指向新的服務器，那么原服務器保存的用戶信息 是無法被帶到新服務器的，而且可能要求被重新認證身份，來回切換時間長了各臺服務器都保存有用戶不同的信息，對服務器資源也是一種浪費。
企業還有另一種選擇解決難題，構建集群服務器----通過整合多臺相對低廉的普通服務器，以同一個地址對外提供相同的服務。LVS負載均衡集群解決方案是目前企業最常見運用范圍最廣的一種集群技術。
一、Web服務集群負載均衡理論思路
負載均衡的思路下多臺服務器為對稱方式，每臺服務器都具備等價的地位，都可以單獨對外提供服務而無須其它服務器的輔助。然后通過某種負載分擔技術，將外部發送來的請求均勻分配到對稱結構中的某一臺服務器上，而接收到請求的服務器都獨立響應客戶機的請求。由于建立內容完全一致的Web服務器并不復雜，可以使用服務器同步更新或者共享存儲空間等方法來完成，因此負載均衡技術就成為建立一個高負載Web站點的關鍵性技術。
二、公司外網服務器的網絡環境及工作模式的選擇
Lvs負載均衡的工作模式一共有三種，分別是
1、network address translation地址轉換模式 ；
2、ip tunnel IP隧道模式 ；
3、direct routing直接路由模式。
這3種工作模式中，NAT模式只需要一個公網ip，成為最簡易的負載均衡模式，安全性比較好，相對而言DR模式的負載能力更為強大、適用范圍更廣。下面我們對DR工作模式進行具體的研究；
DR工作模式采用半開放式的網絡結構，各節點服務器與調度器處在同一個物理網絡，負載均衡調度器與各節點服務器使用本地網絡相連，客戶端請求訪問會請求調度器的虛擬IP地址，服務器響應不經過調度器，直接響應客戶端。
DirectRouting 工作模式客戶端請求及服務器響應流程
基于DR模式的LVS負載均衡集群的網絡架構
三、操作流程及實施步驟
針對公司部署的實際情況我們可以DR直接路由的工作模式為實施方案，
具體操作步驟流程如下：
LVS現在已成為Linux內核的一部分，默認編譯為ip_vs模塊，必要時能夠自動調用。以下操作可以手動加載ip_vs模塊，并查看當前系統中ip_vs模塊的版本信息
modprobe ip_vs
//加載ip_vs模塊，
- cat /proc/net/ip_vs
//查看ip_vs版本信息
---安裝管理軟件------
- rpm -ivh /mnt/Packages/ipvsadm-1.25-9.el6.i686.rpm
- service ipvsadm start
//啟動服務
以上這些操作在調度服務器上做一下就好了，節點服務器不用安裝這些的
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-----常用命令的解釋如下：------
LVS的負載調度算法有四種最常用的：輪詢算法（rr）、加權輪詢（wrr）、最少輪詢（lc）、加權最少輪詢（wlc）
1）創建虛擬服務器
群集的VIP地址為192.168.0.14，針對TCP 80端口提供負載分流服務，使用的輪詢調度算法。對于負載均衡調度器來說，VIP必須是本機實際已啟用的IP地址
ipvsadm -A -t 192.168.0.14:80 -s rr
//選項 "-A"表示添加虛擬服務器，"-t"用來指定VIP地址及TCP端口，"-s"用來指定負載調度算法——rr、wrr、lc、wlc
2）添加服務器節點
- ipvsadm -a -t 192.168.0.14:80 -r 192.168.0.12:80 -m
- ipvsadm -a -t 192.168.0.14:80 -r 192.168.0.13:80 -m
//選項 "-a"表示添加真實服務器，"-t"用來指定VIP地址及TCP端口，"-r"用來指定RIP地址及TCP端口，"-m"表示使用NAT群集模式（"-g"是DR模式，"-i"是TUN模式）
{ -m參數后面還可以跟下-w的參數，這里沒有做的"-w"用來設置權重（權重為0時表示暫停節點）}
4）刪除服務器節點
- ipvsadm -d -r 192.168.0.14:80 -t 192.168.0.12:80
//需要從服務器池中刪除某一個節點時，使用選項"-d"。執行刪除操作必須指定目標對象，包括節點地址、虛擬IP地址。如上所示的操作將會刪除LVS群集192.168.0.14中的節點192.168.0.12
若需要刪除整個虛擬服務器時，使用選項-D并指定虛擬IP地址即可，無需要指定節點。例如：“ipvsadm -D -t 172.16.16.172.24:80"，則刪除此虛擬服務器。
- ipvsadm -L
- //
- 查看節點狀態，加個
- "-n"
- 將以數字形式顯示地址、端口信息
- ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
- //
- 保存策略
使用導出/導入工具ipvsadm-save/ipvsadm-restore可以保存、恢復LVS策略，方法類似于iptables的規則的導出、導入。
#p#
四、腳本化操作實施步驟
------DR模式調度器配置------（調度器與各服務器之間要用的都用腳本的形式）
- vi dr.sh
- ifconfig eth0:0 192.168.0.14 broadcast 192.168.0.14 netmask 255.255.255.255 up
- route add -host 192.168.0.14 dev eth0:0
- ipvsadm -C
- ipvsadm -A -t 192.168.0.14:80 -s rr
- ipvsadm -a -t 192.168.0.14:80 -r 192.168.0.12:80 -g
- ipvsadm -a -t 192.168.0.14:80 -r 192.168.0.13:80 -g
- ipvsadm
------DR模式各服務器配置------
- vi web.sh
- ifconfig lo:0 192.168.0.14 broadcast 192.168.0.14 netmask 255.255.255.255 up
- route add -host 192.168.0.14 dev lo:0
- echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
- echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
- echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
- echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
- sysctl -p &>/dev/null
- sh dr.sh start
- sh web.sh start
- sh web.sh start
五、Shared Storage(共享存儲)：
Shared Storage為所有Real Server提供共享存儲空間和一致的數據內容
-------NFS服務器安裝-----
yum install nfs-utils
//nfs在裝的時候會有“rpcbind”這個依賴包的
service rpcbind start
//在啟動nfs服務之前先要啟動這個"rpcbind"服務
service nfs restart
//nfs是"111"的端口
---編輯配置文件----
vi /etc/exports
//NFS的配置文件為/etc/exports，文件內容默認為空（無任何共享）。
/usr/share *(ro,sync)
/opt/test 192.168.80.22(rw,sync)
//將文件夾/opt/test共享給192.168.80.22網段使用，允許讀寫操作。“sync”表示同步寫入。
注：rw表示允許讀寫（ro表示為只讀），sync表示同步寫入，no_root_squash表示當客戶機以root身份訪問時賦予本地root權限（默認是root_squash,將作為nfsnobody用戶降權對待）
--發布共享---
exportfs -rv
---客戶端查看、掛載----
//掛載
NFS協議的目標是提供一種網絡文件系統，因此對NFS共享的訪問也使用mount命令來進行掛載，對應的文件系統類型為nfs。
若要正常訪問NFS共享資源，客戶機中也需要安裝rpcbind軟件包，并啟動rpcbind系統服務；另外，為了使用showmount查詢工具，建議將nfs-utils軟件包也一并裝上。
六、驗證
1、負載均衡驗證
192.168.0.12、192.168.0.13 為web服務器
192.168.0.11 為負載均衡調度器
192.168.0.14 為VIP 是負載均衡調度器虛擬出來的ip地址
客戶端用戶即是通過訪問192.168.0.14VIP這個虛擬地址獲得整個由多個物理機服務器組成的服務器池提供的同一種web服務。
下面來模擬客戶端用戶訪問web服務
第一次登陸192.168.0.14
關掉頁面重新登陸192.168.0.14
由此發現lvs調度已經開始工作，把客戶端的請求均勻的分發到各個服務器上。
2、共享存儲數據同步一致性驗證
各節點服務器掛載共享存儲的共享目錄，修改的內容將在這個服務器集群中同步開。
