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

隨著公司產(chǎn)品業(yè)務(wù)的推廣發(fā)展壯大，對服務(wù)器的硬件性能、相應(yīng)速度、服務(wù)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)可靠性的要求越來越高。今后服務(wù)器的負(fù)載將難以承受所有的訪問。從公司的實際情況，運營成本網(wǎng)絡(luò)安全性考慮，排除使用價格昂貴的大型服務(wù)器、以及部署價格高昂的專用負(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(wǎng)站，在不修改軟件構(gòu)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(wù)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(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，來回切換時間長了各臺服務(wù)器都保存有用戶不同的信息，對服務(wù)器資源也是一種浪費。

企業(yè)還有另一種選擇解決難題，構(gòu)建集群服務(wù)器----通過整合多臺相對低廉的普通服務(wù)器，以同一個地址對外提供相同的服務(wù)。LVS負(fù)載均衡集群解決方案是目前企業(yè)最常見運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服務(wù)器為對稱方式，每臺服務(wù)器都具備等價的地位，都可以單獨對外提供服務(wù)而無須其它服務(wù)器的輔助。然后通過某種負(fù)載分擔(dān)技術(shù)，將外部發(fā)送來的請求均勻分配到對稱結(jié)構(gòu)中的某一臺服務(wù)器上，而接收到請求的服務(wù)器都獨立響應(yīng)客戶機的請求。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空間等方法來完成，因此負(fù)載均衡技術(shù)就成為建立一個高負(fù)載Web站點的關(guān)鍵性技術(shù)。

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模式只需要一個公網(wǎng)ip，成為最簡易的負(fù)載均衡模式，安全性比較好，相對而言DR模式的負(fù)載能力更為強大、適用范圍更廣。下面我們對DR工作模式進(jìn)行具體的研究；

DR工作模式采用半開放式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，各節(jié)點服務(wù)器與調(diào)度器處在同一個物理網(wǎng)絡(luò)，負(fù)載均衡調(diào)度器與各節(jié)點服務(wù)器使用本地網(wǎng)絡(luò)相連，客戶端請求訪問會請求調(diào)度器的虛擬IP地址，服務(wù)器響應(yīng)不經(jīng)過調(diào)度器，直接響應(yīng)客戶端。

DirectRouting 工作模式客戶端請求及服務(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(xiàn)在已成為Linux內(nèi)核的一部分，默認(rèn)編譯為ip_vs模塊，必要時能夠自動調(diào)用。以下操作可以手動加載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。對于負(fù)載均衡調(diào)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(wù)器，"-t"用來指定VIP地址及TCP端口，"-s"用來指定負(fù)載調(diào)度算法——rr、wrr、lc、wlc

2）添加服務(wù)器節(jié)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(wù)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(shù)后面還可以跟下-w的參數(shù)，這里沒有做的"-w"用來設(shè)置權(quán)重（權(quán)重為0時表示暫停節(jié)點）}

4）刪除服務(wù)器節(jié)點

	
	

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

//需要從服務(wù)器池中刪除某一個節(jié)點時，使用選項"-d"。執(zhí)行刪除操作必須指定目標(biāo)對象，包括節(jié)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(jié)點192.168.0.12

若需要刪除整個虛擬服務(wù)器時，使用選項-D并指定虛擬IP地址即可，無需要指定節(jié)點。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)點狀態(tài)，加個    
	

	

		"-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  
	

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(shù)據(jù)內(nèi)容

-------NFS服務(wù)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(wù)之前先要啟動這個"rpcbind"服務(wù)

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(nèi)容默認(rèn)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(wǎng)段使用，允許讀寫操作�！皊ync”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(dāng)客戶機以root身份訪問時賦予本地root權(quán)限（默認(rèn)是root_squash,將作為nfsnobody用戶降權(quán)對待）

--發(fā)布共享---

exportfs -rv

---客戶端查看、掛載----

//掛載

NFS協(xié)議的目標(biāo)是提供一種網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)，因此對NFS共享的訪問也使用mount命令來進(jìn)行掛載，對應(yīng)的文件系統(tǒng)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(tǒng)服務(wù)；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(fù)載均衡驗證

192.168.0.12、192.168.0.13  為web服務(wù)器

192.168.0.11 為負(fù)載均衡調(diào)度器

192.168.0.14 為VIP 是負(fù)載均衡調(diào)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(wù)器組成的服務(wù)器池提供的同一種web服務(wù)。

下面來模擬客戶端用戶訪問web服務(wù)

第一次登陸192.168.0.14

關(guān)掉頁面重新登陸192.168.0.14

由此發(fā)現(xiàn)lvs調(diào)度已經(jīng)開始工作，把客戶端的請求均勻的分發(fā)到各個服務(wù)器上。

2、共享存儲數(shù)據(jù)同步一致性驗證

各節(jié)點服務(wù)器掛載共享存儲的共享目錄，修改的內(nèi)容將在這個服務(wù)器集群中同步開。