下面介绍的是Linux集群
一、Linux集群基础
1、Linux集群类型：LB、HA、HP、DS
（1）、LB：负载均衡集群
缺陷：单点故障，其调度器会成为性能瓶颈
（2）、HA：高可用集群
平均无故障时间（MTBF）、平均故障修复时间（MTTR）。
有效值==MTBF/(MTBF+MTTR) -------------提高可用性公式
（3）、HP：高性能集群
（4）、DS：分布式系统集群
功能：分布式处理、分布式存储
2、Linux集群调度器：硬件(F5)、软件(lvs)。
3、负载均衡
（1）、传输层的负载均衡：四层交换
应用协议工具：lvs、nginx、haproxy
（2）、应用层的负载均衡：七层交换
应用协议工具：httpd、nginx、haproxy
（3）、FastCGI负载均衡：------------性能好，没httpd稳定
应用协议工具：httpd、nginx
（4）、mysql的负载均衡：
管理工具：mysql-proxy
二、lvs --------------Linux虚拟服务器
虚拟服务器：vs ------------调度器
真实服务器：rs（Real Server）----------后端服务器
CIP：客户端 ip，请求发送方 ip地址
VIP：虚拟服务器 ip，客户端访问的地址
DIP：调度器 ip
RIP：真实服务器的 ip
1、lvs基础
lvs是基于套接字（ip:port）来实现数据分发的。lvs，根据目标套接字，调度数据报文到后端真实服务器（rs）上，调度时，通过不同的算法来调度响应的服务器。
lvs使用的调度规则链：INPUT
iptables 和 lvs 的规则，不能同时使用，至少INPUT规则链不能同时使用。
lvs 的内核组件：ipvs ----------接收 ipvsadm 的管理命令，支持TCP、UDP、SCTP、AH、ESP、AH_ESP协议
用户空间工具为：ipvsadm ------------集群服务和 rs 管理
2、lvs的集群类型：lvs-nat、lvs-dr、lvs-tunnel。
（1）、lvs-nat -----------多目标IP地址的DNAT
client ---------> DIP ---------- >RIP ------------> RS（目标地址、目标端口）
（同一网段、私有IP）
具体步骤：
client ------> VIP --------> INPUT ------> DIP ------> RIP ------>RS
lvs-nat：（注意）
1、RIP和DIP在同一个网段，并应该是私有IP地址，RS的网关指向DIP。
2、请求报文和响应报文，都必须通过director转发器转发，易引发性能瓶颈、单点故障。
3、可以实现端口重定向，即VIP、DIP端口号可以不同。
4、vs必须是Linux系统，而RS可以是任意的操作系统。
（2）、lvs-dr（默认类型） ----------重要
dr：直接路由（注意判断网关）----------------响应报文不经过转发器
具体步骤：
client -------> 路由器 ----------> 交换机 ---------> VS -----------> RS ---------------> 交换机 -------->路由器 ---------> client （RIP、DIP同一网段）
lvs-dr：（注意）
1、通过对请求报文封装一个数据链路层首部（MAC地址）。
2、重新封装的源MAC地址，是DIP所在网络的MAC地址。
目的MAC地址，是调度选出来的RS的RIP接口的MAC地址。
3、源IP地址和源PORT，目的IP地址和目的PORT，在整个报文转发过程中保持不变
4、交换机 -------> VS：将目标地址为VIP的报文发往VS，方法：在路由器上静态绑定IP地址和MAC地址。
交换机 --------> RS：交换机到RS的方法，有两种：在RS上使用arptables，RS的内核参数（arp_announce、arp_ignore）
5、不支持端口重定向
6、RS为Linux
7、RS上必须配置RIP和VIP，并且VIP应该配置在lo接口的lable上
（3）、lvs-tun ----------只经过一次VS
tunnel：隧道封装，VS和RS之间的数据传输。
不修改请求报文的ip首部（CIP/VIP），而是在之外再封装一个IP首部（DIP/RIP）。
具体步骤：
client ----------> VS --------> RS ---------> client（只经过一次VS）
lvs-tun：（注意）
1、CIP，VIP，DIP，RIP都应该是公有IP地址
2、RS的网关无法指向DIP，因此响应报文不会经过Director转发，而是直接发往CIP
3、不支持端口重定向
4、RS必须支持隧道协议
5、RS上必须配置RIP和VIP
（4）、lvs-fullnat -----------非标准类型（VS的开销更大，但可增加一定的安全性）
同时修改请求报文的源IP地址、目的IP地址，实现报文转发。
CIP --------->DIP
VIP --------->RIP
即：CIP/VIP -------> DIP/RIP
lvs-fullnat：（注意）
1、CIP、VIP为公有地址，DIP、RIP为私有地址。DIP、RIP可不在同一网段。
2、RS对收到的请求报文的响应报文的目的地址是DIP，所以请求报文和响应报文都必须经过Director
3、支持端口重定向
3、lvs的调度算法
根据是否与RS的负载状态有关，分为：静态算法（无关）、动态算法（有关）。
（1）、静态算法：与算法本身有关
RR：轮询算法
WRR：加权轮询算法
SH：源地址哈希算法（源地址绑定）
DH：目标地址哈希（正向代理服务器） ---------缓存方式实现
（2）、动态算法：与RS当前负载状态有关，RS的负载：Overhead。
LC：最少连接数算法（选择Overhead值小的）------------存在【起点问题】
*WLC（默认算法）：加权最小连接算法 -------------存在【起点问题】
SED：最短期望延迟算法 -------------解决了起点问题，存在【连续请求问题】
NQ：无序列排队算法 ------------开始据RS权重依次分配一个，保证一个活动连接，然后再SED
LBLC：基于本地的最少连接数算法 ----------------动态DH（正向代理）
LBLCR：带有复制功能的LBLC算法 ------------带复制的动态DH（正向代理）
原文地址：http://12496428.blog.51cto.com/12486428/1972830
