公司官網(wǎng)打開(kāi)慢，優(yōu)化服務(wù)器負(fù)載均衡解決方案

時(shí)間: 2015-10-09 11:52:22 點(diǎn)擊數(shù): 33038 來(lái)源: 耐思智慧

隨著公司產(chǎn)品業(yè)務(wù)的推廣發(fā)展壯大，對(duì)服務(wù)器的硬件性能、相應(yīng)速度、服務(wù)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)可靠性的要求越來(lái)越高。今后服務(wù)器的負(fù)載將難以承受所有的訪問(wèn)。從公司的實(shí)際情況，運(yùn)營(yíng)成本網(wǎng)絡(luò)安全性考慮，排除使用價(jià)格昂貴的大型服務(wù)器、以及部署價(jià)格高昂的專用負(fù)載均衡設(shè)備。

DNS輪詢負(fù)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(chǎn)品的特殊性需要用戶驗(yàn)證的體系，在會(huì)話保持方面是一大缺陷，會(huì)話保持，如果是需要身份驗(yàn)證的網(wǎng)站，在不修改軟件構(gòu)架的情況下，這點(diǎn)是比較致命的，因?yàn)镈NS解析無(wú)法將驗(yàn)證用戶的訪問(wèn)持久分配到同一服務(wù)器。雖然有一定的本地DNS緩存，但是很難保證在用戶訪問(wèn)期間，本地DNS不過(guò)期，而重新查詢服務(wù)器并指向新的服務(wù)器，那么原服務(wù)器保存的用戶信息是無(wú)法被帶到新服務(wù)器的，而且可能要求被重新認(rèn)證身份，來(lái)回切換時(shí)間長(zhǎng)了各臺(tái)服務(wù)器都保存有用戶不同的信息，對(duì)服務(wù)器資源也是一種浪費(fèi)。

企業(yè)還有另一種選擇解決難題，構(gòu)建集群服務(wù)器----通過(guò)整合多臺(tái)相對(duì)低廉的普通服務(wù)器，以同一個(gè)地址對(duì)外提供相同的服務(wù)。LVS負(fù)載均衡集群解決方案是目前企業(yè)最常見(jiàn)運(yùn)用范圍最廣的一種集群技術(shù)。

一、Web服務(wù)集群負(fù)載均衡理論思路

負(fù)載均衡的思路下多臺(tái)服務(wù)器為對(duì)稱方式，每臺(tái)服務(wù)器都具備等價(jià)的地位，都可以單獨(dú)對(duì)外提供服務(wù)而無(wú)須其它服務(wù)器的輔助。然后通過(guò)某種負(fù)載分擔(dān)技術(shù)，將外部發(fā)送來(lái)的請(qǐng)求均勻分配到對(duì)稱結(jié)構(gòu)中的某一臺(tái)服務(wù)器上，而接收到請(qǐng)求的服務(wù)器都獨(dú)立響應(yīng)客戶機(jī)的請(qǐng)求。由于建立內(nèi)容完全一致的Web服務(wù)器并不復(fù)雜，可以使用服務(wù)器同步更新或者共享存儲(chǔ)空間等方法來(lái)完成，因此負(fù)載均衡技術(shù)就成為建立一個(gè)高負(fù)載Web站點(diǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)。

web服務(wù)器集群負(fù)載圖

二、公司外網(wǎng)服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及工作模式的選擇

Lvs負(fù)載均衡的工作模式一共有三種，分別是

1、network address translation地址轉(zhuǎn)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(gè)公網(wǎng)ip，成為最簡(jiǎn)易的負(fù)載均衡模式，安全性比較好，相對(duì)而言DR模式的負(fù)載能力更為強(qiáng)大、適用范圍更廣。下面我們對(duì)DR工作模式進(jìn)行具體的研究；

DR工作模式采用半開(kāi)放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器與調(diào)度器處在同一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，負(fù)載均衡調(diào)度器與各節(jié)點(diǎn)服務(wù)器使用本地網(wǎng)絡(luò)相連，客戶端請(qǐng)求訪問(wèn)會(huì)請(qǐng)求調(diào)度器的虛擬IP地址，服務(wù)器響應(yīng)不經(jīng)過(guò)調(diào)度器，直接響應(yīng)客戶端。

DR工作模式

DirectRouting 工作模式客戶端請(qǐng)求及服務(wù)器響應(yīng)流程

服務(wù)器響應(yīng)流程

基于DR模式的LVS負(fù)載均衡集群的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

三、操作流程及實(shí)施步驟

針對(duì)公司部署的實(shí)際情況我們可以DR直接路由的工作模式為實(shí)施方案，

具體操作步驟流程如下：

LVS現(xiàn)在已成為L(zhǎng)inux內(nèi)核的一部分，默認(rèn)編譯為ip_vs模塊，必要時(shí)能夠自動(dòng)調(diào)用。以下操作可以手動(dòng)加載ip_vs模塊，并查看當(dāng)前系統(tǒng)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(dòng)服務(wù)

以上這些操作在調(diào)度服務(wù)器上做一下就好了，節(jié)點(diǎn)服務(wù)器不用安裝這些的

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-----常用命令的解釋如下：------

LVS的負(fù)載調(diào)度算法有四種最常用的：輪詢算法（rr）、加權(quán)輪詢（wrr）、最少輪詢（lc）、加權(quán)最少輪詢（wlc）

1）創(chuàng)建虛擬服務(wù)器

群集的VIP地址為192.168.0.14，針對(duì)TCP 80端口提供負(fù)載分流服務(wù)，使用的輪詢調(diào)度算法。對(duì)于負(fù)載均衡調(diào)度器來(lái)說(shuō)，VIP必須是本機(jī)實(shí)際已啟用的IP地址

ipvsadm -A -t 192.168.0.14:80 -s rr

//選項(xiàng) "-A"表示添加虛擬服務(wù)器，"-t"用來(lái)指定VIP地址及TCP端口，"-s"用來(lái)指定負(fù)載調(diào)度算法——rr、wrr、lc、wlc

2）添加服務(wù)器節(jié)點(diǎn)


	
	
		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(xiàng) "-a"表示添加真實(shí)服務(wù)器，"-t"用來(lái)指定VIP地址及TCP端口，"-r"用來(lái)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(shù)后面還可以跟下-w的參數(shù)，這里沒(méi)有做的"-w"用來(lái)設(shè)置權(quán)重（權(quán)重為0時(shí)表示暫停節(jié)點(diǎn)）}

4）刪除服務(wù)器節(jié)點(diǎn)


	
	
		ipvsadm -d -r 192.168.0.14:80 -t 192.168.0.12:80

//需要從服務(wù)器池中刪除某一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，使用選項(xiàng)"-d"。執(zhí)行刪除操作必須指定目標(biāo)對(duì)象，包括節(jié)點(diǎn)地址、虛擬IP地址。如上所示的操作將會(huì)刪除LVS群集192.168.0.14中的節(jié)點(diǎn)192.168.0.12

若需要?jiǎng)h除整個(gè)虛擬服務(wù)器時(shí)，使用選項(xiàng)-D并指定虛擬IP地址即可，無(wú)需要指定節(jié)點(diǎn)。例如：“ipvsadm -D -t 172.16.16.172.24:80"，則刪除此虛擬服務(wù)器。


	
	
		ipvsadm -L    
	

	
		//   
	

	
		查看節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，加個(gè)    
	

	
		"-n"  
	

	
		將以數(shù)字形式顯示地址、端口信息    
	

	
		ipvsadm-save  > /etc/sysconfig/ipvsadm   
	

	
		//   
	

	
		保存策略

使用導(dǎo)出/導(dǎo)入工具ipvsadm-save/ipvsadm-restore可以保存、恢復(fù)LVS策略，方法類似于iptables的規(guī)則的導(dǎo)出、導(dǎo)入。

四、腳本化操作實(shí)施步驟

------DR模式調(diào)度器配置------（調(diào)度器與各服務(wù)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(wù)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