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负载均衡原理的解析

数据分析与开发  · 公众号  · 数据库  · 2017-04-17 21:05

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有输出意味着IPVS已经安装了。IPVS的管理工具是ipvsadm,它为提供了基于命令行的配置界面,可以通过它快速实现负载均衡系统。这就是大名鼎鼎的LVS(Linux Virtual Server,Linux虚拟服务器)。


1、打开调度器的数据包转发选项


echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward


2、检查实际服务器是否已经将NAT服务器作为自己的默认网关,如果不是,如添加


route add default gw xx.xx.xx.xx


3、使用ipvsadm配置


ipvsadm -A -t 111.11.11.11:80 -s rr


添加一台虚拟服务器,-t 后面是服务器的外网ip和端口,-s rr是指采用简单轮询的RR调度策略(这属于静态调度策略,除此之外,LVS还提供了系列的动态调度策略,比如最小连接(LC)、带权重的最小连接(WLC),最短期望时间延迟(SED)等)


ipvsadm - a - t 111.11.11.11 : 80 - r 10.10.120.210 : 8000 - m

ipvsadm - a - t 111.11.11.11 : 80 - r 10.10.120.211 : 8000 - m


添加两台实际服务器(不需要有外网ip),-r后面是实际服务器的内网ip和端口,-m表示采用NAT方式来转发数据包


运行ipvsadm -L -n可以查看实际服务器的状态。这样就大功告成了。


实验证明使用基于NAT的负载均衡系统。作为调度器的NAT服务器可以将吞吐率提升到一个新的高度,几乎是反向代理服务器的两倍以上,这大多归功于在内核中进行请求转发的较低开销。但是一旦请求的内容过大时,不论是基于反向代理还是NAT,负载均衡的整体吞吐量都差距不大,这说明对于一睦开销较大的内容,使用简单的反向代理来搭建负载均衡系统是值考虑的。


这么强大的系统还是有它的瓶颈,那就是NAT服务器的网络带宽,包括内部网络和外部网络。当然如果你不差钱,可以去花钱去购买千兆交换机或万兆交换机,甚至负载均衡硬件设备,但如果你是个屌丝,咋办?


一个简单有效的办法就是将基于NAT的集群和前面的DNS混合使用,比如5个100Mbps出口宽带的集群,然后通过DNS来将用户请求均衡地指向这些集群,同时,你还可以利用DNS智能解析实现地域就近访问。这样的配置对于大多数业务是足够了,但是对于提供下载或视频等服务的大规模站点,NAT服务器还是不够出色。


五、直接路由(LVS-DR)


NAT是工作在网络分层模型的传输层(第四层),而直接路由是工作在数据链路层(第二层),貌似更屌些。它通过修改数据包的目标MAC地址(没有修改目标IP),将数据包转发到实际服务器上,不同的是,实际服务器的响应数据包将直接发送给客户羰,而不经过调度器。







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