一、集群类型：

1、负载均衡集群(LB集群--Load Balancing)：

考虑提高服务器容量，是实现伸缩性扩展的主要技术。

当并发请求出现下面的情形时，就要考虑扩展：

1200请求：1s

1500请求：2s

1800请求：10s

扩展类型：

Scale up:向上，需要更强大性能的服务器，缺点是：提高的上限是有限的，并且它的性价比较差。

Scale out:向外，需要n多台主机。

A、LB的软件解决方案：

LVS(Linux Virtual Server)、

Haproxy、

Nginx等。

B、LB的硬件解决方案：

F5 BIG-IP、

Citrix Netscaler、

A10、

Array 、

Redware等。

2、高可用集群(HA集群--High Availability)：

高可用，衡量服务可用性，平均无故障时间/(平均无故障时间+平均故障修复时间)。

高可用是用冗余设计，来保障稳定性。

HA的解决方案：Heartbeat、Corosync+pacemaker、

Cman+pacemaker、Cman+rgmanager、Keepalived等。

3、高性能集群（HP集群--High Performace）：

向量机。

并行处理进群。

HP的解决方案：Hadoop

二、提高服务器性能的技术：

1、NoSQL：

MongoDB

2、分布式文件系统：

MogileFS

三、LVS：ipvsadm/ipvs，根据请求的目标套接字（包括端口协议类型TCP或UPD）来实现转发。

只有在并发连接数非常大时，才使用LVS做负载均衡，如淘宝、京东；对于小型的站点一般使用Haproxy。

CIP<----->VIP----DIP<----->RIP

1、LVS类型：

（1）、NAT：

A、RS应该使用私有地址；

B、RS的网关必须指向DIP；

C、RIP和DIP必须在同一网段内；

D、请求和响应的报文都要经过Director；

     在高负载场景中，Director很可能成为系统性能瓶颈；

     注意：一般请求报文较小，但响应报文比请求报文大的多。

E、支持端口映射；

F、RS可以使用任意支持集群服务的OS；

（2）、DR(Direct Routing)：让前端路由将请求发往VIP时，只能是Dirctor上的VIP

解决方案：

a、静态地址绑定，但不可用，因为未必有路由器的配置权限

或者Dirctor调用时静态地址绑定将难以适用。

b、修改Linux内核参数，将RS的VIP配置为LO接口别名，

限制linux仅对对应的接口的ARP请求做响应。

特性：

A、RS可以使用私有地址；但也可以使用公有地址，此时可以直接通过

互联网连入RS以实现配置、监控等。

B、RS的网关一定不能指向DIP

C、RIP跟Directory要在同一物理网络内 （不能由路由器分隔）

D、请求报文进过Directory，但响应报文一定不经过Directory

E、不支持端口映射；

F、RS可以支持大多数的OS（隐藏VIP）

（3）、TUN：IP隧道，实现跨互联网转发。

特性：

A、RIP、DIP、VIP都得是公网地址。

B、RS的网关一定不能指向DIP

C、RIP跟Directory不在同一物理网络内。

D、请求报文进过Directory，但响应报文一定不经过Directory

E、不支持端口映射；

F、RS的OS必须要支持隧道功能（两个IP首部）。

（4）、FULLDAT：这是linux的内核发展的2.3.2以后引入的一种新类型，但需要对LVS内核打补丁后才能使用的一种类型。跨网络的NAT类型。

2、Session持久机制：

（1）、session绑定：始终将同一个请求者的练级诶定向至同一个RS，这种方式无容错能力，并反均衡。

（2）、session复制：在RS质检同步session，因此，每个RS持有集群中所有的session；对于大规模集群环境不适用。

（3）、session服务器：利用单独部署的服务器，来统一管理session，这种方式避免的上两种的缺陷，是最好的。

3、LVS的调度算法scheduler method：共10种。

 LVS的缺陷无法感知后台RS的运行状态，如果某个RS故障，LVS一样会根据调度算法将请求分配给它。

（1）、静态方法：仅根据算法本身进行调度。

RR：Rount Robin轮询。这种调度方式的Session持久机制:session复制/session服务器

WRR：Weighted RR 加权轮询，根据权重比例进行调度。这种调度方式的Session持久机制:session复制/session服务器

SH：Source Hashing 源地址哈希。这种调度方式的Session持久机制:session复制/session服务器/session绑定.

DH：Destination Hashing 目标地址哈希。服务器端有多个防火墙时，为了保证请求和响应从同一个防火墙进出，这种方式比较少见。

（2）、动态方法：不但根据算法还要根据RS当前的负载状况。

LC：Least Connection 最少链接算法。

Overhead=Active*256+Inactive,结果小者胜出，结果一样轮询。

WLC：Weighted Least Connection 加权最少链接算法。

Overhead=(Active*256+Inactive)/weighted,结果小者胜出，结果一样轮询。

SED：Shortest Expect Delay 最小期望延迟。

Overhead=(Active+1)*256/weighted,结果小者胜出，结果一样轮询。

NQ：Nerver Queue 永不排队。现根据权重挑选，叫每个服务器都接收一个请求，然后根据算法

Overhead=(Active+1)*256/weighted,结果小者胜出，结果一样轮询。

LBLC：locality-Based Least Connection 基于本地的最少链接，相当于DH+LC，用的较少。

LBLCR：Replicated and Locality-Based Least Connection带复制的基于本地的最少链接，用的较少。

4、LVS集群服务CS(Cluster Service)：

根据请求的目标套接字（包括端口协议类型TCP或UPD）来实现转发。

172.16.100.7:80

#yum -y install ipvsadm

ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]] [-O] [-M netmask]

ipvsadm -D -t|u|f service-address

ipvsadm -C

ipvsadm -R

ipvsadm -S [-n]

ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]

ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address

ipvsadm -L|l [options]

ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]

（1）、集群服务相关，注意ipvs不可和iptables同时使用，定义ipvs是要至少要清空iptables的filter,要执行如下命令。

iptables -F -t filter

service iptables save

A、-A:定义一个集群服务。

a、-t:tcp

b、-u:udp

c、-f:firewall mark防火墙标记，通常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。

d、service-address:

-t IP:Prot

-u IP:Prot

-f firewall_mark

e、-s scheduler:默认WLC

f、-p [timeout] ：persistent Connection 持久链接。

B、-E:修改定义过的集群服务属性。

C、ipvsadm -D -t|u|f service-address 删除指定的集群服务。

D、ipvsadm -C ：清空所有的集群服务

E、ipvsadm -S：定义的集群服务要保存，否则机器重启失效。

F、ipvsadm -R ：载入集群服务。

G、ipvsadm -L ：查看ipvs规则

-n:数字格式显示IP地址。

-c:显示连接数相关信息。

--stats:显示统计数据。

H、ipvsadm -Z ：计数器清零。

（2）、RS相关。

A、-a:向指定的集群服务CS中添加RS

-t|u|f service-address :将RS添加到那个集群服务CS中

-r server-address: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不同的端口。

[-g|i|m] 指定LVS类型，-g(Gateway) 为DR，默认为DR；-i（ipip）TUN；-m（masquerade）NAT

-w weight：指定RS权重，可以省略默认为1.

B、-e:修改指定的集RS属性

C、ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address：从指定的CS中移除一个RS

5、LVS持久连接类型：可以对LVS的任意调度算法实现持久连接；在定义集群服务时，使用参数-p 指定持久连接类型即可，这样就实现了session的绑定。

PCC 持久客户端连接:在有效时长内，将来自于同一个客户端发往VIP的所有请求（注意不管端口）统统定向同一个RS。

PPC:在有效时长内，将来自于同一个客户端发往某VIP的某端口的所有请求统统定向同一个RS。

PFMC:端口绑定（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。可PFMC其端口范围介于PCC和PPC之间。

6、LVS的缺陷以及使用场景。

（1）、LVS的缺陷是自身无法感知后台RS的运行状态，如果某个RS故障，LVS一样会根据调度算法将请求分配给它。

解决方案：写脚本检查或者keeplalived、ldirectord（heartbeat、corosync）

（2）、Director的自身可用性，即高可用问题？

解决方案：keeplalived、ldirectord（heartbeat、corosync）

（3）、只有在并发连接数非常大时，才使用LVS做负载均衡，如淘宝、京东；对于小型的站点一般使用Haproxy。