构建集群需要了解的基础理论有：

第一、什么是集群？

第二、构建集群的目的是什么？

第三、集群有哪些分类？

第四、什么是LVS？

第五、LVS有哪几种工作模式？

第六、LVS 的常用算法有哪些？

第一、什么是集群？

集群是一组通过高速网络互联的计算机组，也就是将众多的服务器集中起来，并以单以系统的模式加以管理，提供同一种服务；

优点：可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益；

任务调度是集群系统中的核心技术；

举个栗子：

你开了一家餐厅，面向市场，市场上客户的需要五花八门各式各样，但核心需要就是吃饭；

为满足更多的用户用餐你就需要雇用更多的员工来服务客户，这个时候你构建的一个小的集群；

经过你的统筹管理 ，将员工的特点与专长进行分类管理，有厨房、前台、服务员等；

第二、构建集群的目的是什么？

为啥要构建集群呢？

最终目标当然是为了提升计算机的运算速度，提升客户的访问体验。

其中相对与单台超级计算机而言还具有，超高性价比优势，高性能优势，安全可高性优势，可以根据实际情况来增减的灵活性优势；

集群的作用：

提高性能：你访问百度的网页，观看的腾讯视频等，都是通过整合各个地区的服务器来提供服务；

超高性价比：相对与百万美元的超级计算机而言，通过集群构建，价格要便宜很多；

灵活性：可以根据不同地区，不同服务类型，进行调整服务器的数量，构建大小不同的集群；

可靠性：具有负载均衡的作用，多个节点同时提供相同的服务，避免因一个点的失败，而影响全局；

第三、集群有哪些分类？

按照应用场景分为：

高性能计算集群HPC；

        通过以集群开发的并行应用程序解决复杂的科学问题；

        比如：前段时间拍摄的黑洞照片；

负载均衡集群LB；

        通常应用于企业。比如双11，因为各个地区的人口不一样，消费习惯也不一样，因此，每个地区的客户访问量也不一样。

        比如北、上、广、深人口密集，爱网购的年轻人多，城市经济发达，访问量在双11会爆增；

        而在江西赣州这样的三线城市，人口相对较少。

        这个时候淘宝就会将北、上、广、深的流量分发到二三线城市，以实现服务器的负载均衡，保证用户的购物体验；

高可用集群HA；

        当集群中的一个系统发生故障时，集群软件迅速做出反应，将该系统的任务分配到集群中其它正在工作的系统上执行。

        避免因为单点故障，而导致全局瘫痪；

当然，在实际的使用中，集群的这三种类型相互交融，如高可用性集群也可以在其节点之间均衡用户负载。

        这种集群类别的划分是一个相对的概念，不是绝对的。

第四、什么是LVS？

        LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统，是采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。

        LVS在1998年5月由章文嵩博士成立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。

        章文嵩博士，1998年5月创立LVS，之前担任阿里的副总裁，2016年5月任滴滴高级副总裁；

章文嵩博士

LVS的优点：

        1、开源、免费、能够快速找到并修复其中的BUG；

        2、在互联网上能够找到一些相关技术资源；

        3、具有软件负载均衡的一些优点；

LVS的缺点：

        1、因为免费，所以没有可靠的支持服务，没有人对其结果负责；

        2、功能比较简单，支持复杂应用的负载均衡能力较差；

        3、配置复杂，开启隧道方式需要重编译内核；

        4、主要应用于LINUX，目前没有专用于WINDOWS的版本；

比如：Nginx与LVS的调度性能对比；

Nginx：性能中、功能中、支持正则表达式；

LVS：性能高、功能少、步支持正则表达式；

第五、LVS有哪几种工作模式？

LVS的三种工作模式

LVS有三种工作模式：

        第一种工作模式：VS/NAT（如图左NAT）

        通过网络地址转换实现的虚拟服务器；

        缺点：大并发访问是，调度器的性能成为瓶颈；

        第二种模式：VS/DR（如图右DR）

        直接使用路由技术实现虚拟服务器；

        节点服务需要配置VIP，注意MAC地址的广播；

        第三种模式：VS/TUN（如图中）

        通过隧道方式实现虚拟服务器；

        缺点：麻烦，需要重新编译内核，性能也一般用的较少；

第六、LVS 的常用算法有哪些？

LVS目前实现了10种调度算法，其中常用的有四种；

        第一种、轮询算法（Round Robin）

         将客户请求平均分发到Real Server；

         比如：有5台服务器，10万客户，那么每台服务器负责2万个客户的访问；

        第二种、加权轮询算法（Weighted Round  Robin）

        根据Real Server 权重值进行轮询调度；

        根据服务器的性能差别合理进行分配任务；

        第三种、最少连接算法（Least Connections）

         始终选择连接数最少的服务器；

         根据当前是时间谁的访问量最少，来分配任务； 

        第四种、加权最少连接算法（Weigthted Least Connections）

        根据Real Server 权重值，选择连接数最少的服务器；

        根据服务器的性能差别，以及当下访问数量等综合判断，从而合理进行分配任务；

以上......

祝：顺利！

罗贵

2019-04-26于深圳