lvs+keepalived+nginx高性能负载均衡集群详解程序员

项目发布时候,别人还能访问呢?

双机主从热备

LVS作用

LVS是一个开源的软件,可以实现传输层四层负载均衡。LVS是Linux Virtual Server的缩写,意思是Linux虚拟服务器。目前有三种IP负载均衡技术(VS/NAT、VS/TUN和VS/DR);八种调度算法(rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh)。

Keepalived作用

LVS可以实现负载均衡,但是不能够进行健康检查,比如一个rs出现故障,LVS 仍然会把请求转发给故障的rs服务器,这样就会导致请求的无效性。keepalive 软件可以进行健康检查,而且能同时实现 LVS 的高可用性,解决 LVS 单点故障的问题,其实 keepalive 就是为 LVS 而生的。

 

keepalived和其工作原理

keepalived是一个类似于Layer2,4,7交换机制的软件。是Linux集群管理中保证集群高可用的一个服务软件,其功能是用来防止单点故障。

keepalived的工作原理:
         keepalived是基于VRRP协议实现的保证集群高可用的一个服务软件,主要功能是实现真机的故障隔离和负载均衡器间的失败切换,防止单点故障。在了解keepalived原理之前先了解一下VRRP协议。

VRRP协议:Virtual Route

 

 

 Redundancy Protocol虚拟路由冗余协议。是一种容错协议,保证当主机的下一跳路由出现故障时,由另一台路由器来代替出现故障的路由器进行工作,从而保持网络通信的连续性和可靠性。在介绍VRRP之前先介绍一些关于VRRP的相关术语:

虚拟路由器:由一个 Master 路由器和多个 Backup 路由器组成。主机将虚拟路由器当作默认网关。
VRID:虚拟路由器的标识。有相同 VRID 的一组路由器构成一个虚拟路由器。
Master 路由器:虚拟路由器中承担报文转发任务的路由器。
Backup 路由器: Master 路由器出现故障时,能够代替 Master 路由器工作的路由器。
虚拟 IP 地址:虚拟路由器的 IP 地址。一个虚拟路由器可以拥有一个或多个IP 地址。
IP 地址拥有者:接口 IP 地址与虚拟 IP 地址相同的路由器被称为 IP 地址拥有者。
虚拟 MAC 地址:一个虚拟路由器拥有一个虚拟 MAC 地址。虚拟 MAC 地址的格式为 00-00-5E-00-01-{VRID}。通常情况下,虚拟路由器回应 ARP 请求使用的是虚拟 MAC 地址,只有虚拟路由器做特殊配置的时候,才回应接口的真实 MAC 地址。

优先级: VRRP 根据优先级来确定虚拟路由器中每台路由器的地位。
非抢占方式:如果 Backup 路由器工作在非抢占方式下,则只要 Master 路由器没有出现故障,Backup 路由器即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master 路由器。
抢占方式:如果 Backup 路由器工作在抢占方式下,当它收到 VRRP 报文后,会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果自己的优先级比当前的 Master 路由器的优先级高,就会主动抢占成为 Master 路由器;否则,将保持 Backup 状态。

 

   VRRP将局域网内的一组路由器划分在一起,形成一个VRRP备份组,它在功能上相当于一台路由器的功能,使用虚拟路由器号进行标识(VRID)。虚拟路由器有自己的虚拟IP地址和虚拟MAC地址,它的外在变现形式和实际的物理路由完全一样。局域网内的主机将虚拟路由器的IP地址设置为默认网关,通过虚拟路由器与外部网络进行通信。

      虚拟路由器是工作在实际的物理路由器之上的。它由多个实际的路由器组成,包括一个Master路由器和多个Backup路由器。 Master路由器正常工作时,局域网内的主机通过Master与外界通信。当Master路由器出现故障时, Backup路由器中的一台设备将成为新的Master路由器,接替转发报文的工作。(路由器的高可用)

VRRP的工作工程:
(1) 虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出 Master。 Master 路由器通过发送免费 ARP 报文,将自己的虚拟 MAC 地址通知给与它连接的设备或者主机,从而承担报文转发任务;
(2) Master 路由器周期性发送 VRRP 报文,以公布其配置信息(优先级等)和工作状况;
(3) 如果 Master 路由器出现故障,虚拟路由器中的 Backup 路由器将根据优先级重新选举新的 Master;
(4) 虚拟路由器状态切换时, Master 路由器由一台设备切换为另外一台设备,新的 Master 路由器只是简单地发送一个携带虚拟路由器的 MAC 地址和虚拟 IP地址信息的ARP 报文,这样就可以更新与它连接的主机或设备中的ARP 相关信息。网络中的主机感知不到 Master 路由器已经切换为另外一台设备。
(5) Backup 路由器的优先级高于 Master 路由器时,由 Backup 路由器的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举 Master。
VRRP优先级的取值范围为0到255(数值越大表明优先级越高)

 

 

有主又从 否则宕机就完蛋了

  正常情况下 备机 不会被访问

 

    LVS做负载均衡  虚拟化技术  虚拟一个VIP (同一个网段哦)

lvs+keepalived+nginx高性能负载均衡集群详解程序员

 主Nginx 走主 Tomcat   

 备Nginx 走备 Tomcat

 

  LVS是一种四层负载均衡器  (传输层) 其实软负载均衡,完成所有负载均衡业务需求: 数据库 web服务 

 虚拟VIP 

  LVS不需要安装 只需要配置 linux内核2.4之后 都要有了

 Nginx 与 Lvs 区别

     nginx 主要七层负载均衡 1.9之后支持四层    拥有虚拟化vip技术

     LVS 四层负载均衡 主要针对传输层负载均衡

应用场景: LVS更广泛,支持所有服务负载均衡业务功能

    

Keeplived 做心跳检测  是在LVS基础之上 实现心跳检测 监控服务器  实现故障转移  如果宕机 可以尝试自动重启脚本。如果多次重试失败 发邮件通知运维    高可用~

 

1、如果客户端发送请求到Nginx服务器,高并发,Nginx承受不了怎么办? 限流机制,Nginx实现集群,服务降级,熔断策略

2、项目上线  访问不了

LVS抗负载能力比Nginx强,而且也可以管理Nginx集群

客户端访问哪个Nginx服务器? 通过LVS虚拟VIP技术,使用负载均衡算法。 

 

lvs+keepalived+nginx高性能负载均衡集群详解程序员

 

 

 

每个Nginx后面的 web服务器集群 都是独立的 互不干涉内政 互相独立

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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