第十周LINUX 学习笔记

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　lvs集群nat丶dr

ha：高可用
    平均无故障时间/（平均无故障时间+平均修复时间）
    
    负载均衡

次序
lb（负载）——>ha()
lb
  tcp:lvs,haproxy
  应用层：nginx haproxy ats
  缓存：varnish squied

ha：heartbeat，corosync keeplived iscsi gfs2 drdb
mogilefs
nosql：mongodb


集群类型：
    lb：load banlancing（负载）
        扩展容量，实现伸缩性
    ha：high availability（高可用）
        服务可用性
    hp：high performace（高性能）
        向量机
        并发处理集群

开源方案
    lb:lvs，haproxy，nginx，ats
    ha：
       heartbeat
       corosync+pacemaker
       cman+rgmanager
       cman+pacemaker
       keepalived
       ultramonkey
    hp:hadoop


lb:解决方案
    硬件：
        f5 big-ip
        思杰 citrix netscaler
        a10 a10
        array
        redware
    软件：lvs
     linux virtual server
         章文嵩：正明

    ipvs相当于netfilter，将用户转发
       框架，需要依赖以规则完成转发
       ipvs集群服务
         定义一个或多个后端的服务器

    ipvsadm

lvs：四层交换、四层路由

vip：
keepalived
cip
director：负载均衡器
real server
dip：跟real server交互
rip

cip<-->vip--dip<-->rip

lvs类型：
    nat：-->(dnat)
    dr
    tun
    fullnat

lvs nat的特性
    1.rs的应该使用私有地址
    2.rs的网关必须指向dip
    3.rip和dip必须在同一网段内
    4.请求和响应的报文都得经过director，在高负载场景中，director很可能成为性能凭借
    5.支持端口映射
    6.rs可以使用任意支持集群服务的os
lvs dr类型
    1.让前段路由将请求发往vip时，只能是dirctor上的vip
        解决方案
        1.静态地址绑定
            未必有路由器的配置权限
            director调用时静态地址绑定将难以使用
        2.arptables
        3.修改linux内核参数，将rs上的vip配置在lo接口的别名上，限制linux仅对对应接口的arp请求做相应

lvs dr类型的特性
    1.rs可以使用私有地址，还可以使用公网地址，此时可以直接通过互联网连入rs，以实现配置、监控等
    2.rs的网关一定不能指向dip
    3.rs跟dirctory要在同一物理网络内（不能有路由器分隔）
    4.请求报文经过directory，但响应报文一定不经过director
    5.不支持端口映射
    6.rs可以使用大多数的操作系统

lvs tun类型：ip隧道
     1.rip，dip，vip都得是公网地址
     2.rs的网关不会指向也不可能指向dip
     3.请求报文经过directory，但响应报文一定不经过director
     4.不支持端口映射
     5.rs的os必须得支持隧道功能

lvs的调度方法：10种
 
下午:回顾
  lvs-nat,dnat
  lvs-dr(direct routing)
  lvs-tun:（ipip）
  lns-fullnat


lvs的调度方法：10种
     静态方法:仅根据算法本身进行调度
         rr：round robin 轮询
         wrr：weighted rr 权重轮询
         sh：source hashing    源地址hash
         dh：destination hashing 目标地址hash
      动态方法：根据算法及rs当前的复制状态
          lc：least connection 最少连接
              计算当前的负载overhead=active*256+inactive来实现
          wlc：weighted lc
              overhead=（active*256+inactive）/weight
          sed：shortest expect delay  最短期望延迟
            overhead=（active+1）*256/weight          
        aq：nerver queus： 永不排队

        lblc：locality-based least connection 基于本地的最少连接
        相当于dh+lc

        lblcr：基于复制的基于本地的最少连接 replicated and locality-based least connection


session持久机制
    1.session绑定：始终将统一请求者的连接定向至统一rs（第一次请求时仍有调度选择）：没有容错哦能力，有损均衡效果
    2.session复制：在rs之间同步session，因此，每个rs持集群中所有的session；对于大服务器集群环境不适用
    3.session服务器：利用单独部署的服务器来统一管理session


lns-fullnat：


lvs的集群服务：
    四层交换，四层路由
    根据请求目标套接字（包括端口的协议类型tcp，udp）来实现转发


ipvsadm

集群服务相关

-a:添加一个集群服务
    -t：tcp
    -u：udp
    -f： firewall make 通常应用于将两个或以上的服务绑定为一个服务进行处理时使用
    service-address
      -t ip:port
      -u ip:port
      -f firewall_mark
    -s 调度算法，默认为wlc
    -p: timeout persistent connection 持久连接
-e：修改定义过的集群服务

-d -t|u|f service-address：删除指定的集群服务

rs相关

    -a：向指定的cs中添加rs
        -t|-u|-f service-address：指明将rs添加至那个cluster service 中

        -r：指定rs，可以包含{ip[:port]},只有支持端口映射的lvs类型才允许此处使用跟集群服务中不同的端口

        lvs类型：
            -g：gateway，dr
            -i：ipip,tun
            -m:masquerade（地址伪装），nat
            默认为dr

           指定rs权重
               -w
           上限下限：
            -x：下限
            -y：上限

    -e:修改指定的rs属性

    -d  -t|u|f  service-address  -r  server-address：在指定的集群服务中删除一个指定的rs

情况所有的集群服务：
    -c

保存规则（使用输出重定向）：
    ipvsadm-save
    ipvaadm -s

载入指定的规则：（使用输入重定向）
     ipvsadmin-restore
     ipvasdm -r

查看ipvs规则等
     -l [options]
         -n 使用数字格式显示ip地址，不反解
         -c：查看连接数相关信息
         --stats：显示统计数据
         --rate：数据传输速率
         --timeout：显示tcp会话时长
         --daemon:守护进程的信息
         --sort：对虚拟服务进行排序，默认为升序
         --exact：精确显示，不做单位换算

-z：计数器清零


lvs-dr模型
    director两个地址：vip，dip
    rs有两个地址：vip，rip


    禁止rs响应对bip的arp广播请求
        1.在前端路由上实现静态mac地址vip的绑定
            前提：得有路由器的配置权限
            缺点：directory故障转移时，无法更新此绑定
        2.arptables
            前提：在各rs在安装arptables程序i，并编写arptables规则
            缺点：依赖于独特功能的应用程序
        3.修改linux内核参数
            前提：rs必须是linux
            缺点：适用性差
            两个参数：
                arp_announce:定义通告模式
                arp_ignore：定义收到arp请求的响应模式
            配置专用路由，以使得响应报文首先通过vip所篇日志的lo上的别名接口

            linux的工作特性：ip地址是属于主机，而非特定网卡
lvs-dr配置架构根据其vip与rip是否在同一个网络内有两种情况

在directory 和rs上配置vip，要使用如下格式
ifconfig alias vip netmask 255.255.255.255 broadcast vip

route add -host vip dev



lvs-dr的配置
 director
     iptables -t filter -f
     ifconfig eth0:0 vip netmask 255.255.255.255 broadcast vip up
     route add -host vip dev eth0:0

rs:
    echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 2 >/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
    echo 2 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

    ifconfig lo:0 vip netmask 255.255.255.255 broadcast vip up
     route add -host vip dev eth0:0

director:
ipvsadm -a -t ip:port -s scheduler
ipvsadm -a -t ip:port -r rs1 -g

 

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　lvs持久连接、dr、防火墙标记　　

 

vip 与dip 不在同一网段
dip 和rip在同一网段

lvs持久连接

源地址hash

ipvs的连接模板 可以通过ipvsadm -l -c


持久连接
持久客户端连接 pcc：在固定时间内将来自于同一个客户端发往vip的所有请求统统定向至同一个rs
0表示所有端口
持久端口连接 ppc：将来着余同一个客户端发往某vip的某端口的所有请求统统定向至同一个rs
-p 指定时间

持久防火墙标记连接pfmc：port affinity
    基于防火墙标记，将两个或以上的端口绑定为同一个服务

    iptables -t mangle -a prerouting -d 172.16.100.8 -p tcp --dport 80 -j mark --set-mark 10
    iptables -t mangle -a prerouting -d 172.16.100.8 -p tcp --dport 443 -j mark --set-mark 10
    ipvsadm -a -f 10 -s rr
    ipvsadm -a -f 10 -r 172.16.100.11 -g
    ipvsadm -a -f 10 -r 172.16.100.11 -g

    ipvsadm -e -f 10 -s rr -p 1200



ipvs集群两个问题
    1.后端rs的监控状态检测？
        1.脚本
        2.keepalived,ldorectord

    2.director自身的可用性？
        1.ldirectord（heartabeat,corosync）
        2.keeplived

   手动脚本检测


   1.某rs故障时，要检测至少三次才能让且下线，而重新上线时，只需要检测一次
   2.如何让脚本有更好的适应性