高可用软件原理及重点

不念不忘少年蓝@ 2021-10-19 00:46 269阅读 0赞

# ansible：批量自动化部署工具 #

### 底层是用python所写，调用的主要模块为： ###

1.paramiko：模拟ssh协议，连接linux客户端

2.yaml：用来编写yaml脚本的语言

3.jinjia2：模板语言

### 工作原理： ###

ansible通过hosts文件或免密钥登录来实现批量管理主机

### 执行命令方式： ###

hoc命令行：ansible client -m copy -a 'src=/root/ceshi.sh dest=/root

playbooks:编写yaml脚本

roles：调用playbooks

# lvs：负载均衡器 #

### 特点： ###

1、抗负载能力强、性能高，能达到F5硬件的60%；对内存和cpu资源消耗比较低

2、工作在OSI第4层，通过vrrp协议转发（仅作分发之用），具体的流量由linux内核处理，因此没有流量的产生。

2、稳定性、可靠性好，自身有完美的热备方案；（如：LVS+Keepalived）

3、应用范围比较广，可以对所有应用做负载均衡；

4、不支持正则处理，不能做动静分离。

5、支持负载均衡算法：rr（轮循）、wrr（带权轮循）、lc（最小连接）、wlc（权重最小连接）

6、配置 复杂，对网络依赖比较大，稳定性很高。

### 三种模式及原理： ###

#### nat模式： ####

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP(客户端IP),后面统称为CIP)，目标地址为VIP(负载均衡器前端地址，后面统称为VIP)。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将客户端请求报文的目标地址改为了后端服务器的RIP地址并将报文根据算法发送出去。

③.报文送到Real Server后，由于报文的目标地址是自己，所以会响应该请求，并将响应报文返还给LVS。

④.然后lvs将此报文的源地址修改为本机并发送给客户端。

**注意：**

在NAT模式中，Real Server的网关必须指向LVS，否则报文无法送达客户端

**优点：**

集群中的物理服务器可以使用任何支持TCP/IP操作系统，只有负载均衡器需要一个合法的IP地址。

**缺点**：

扩展性有限。当服务器节点（普通PC服务器）增长过多时,负载均衡器将成为整个系统的瓶颈，因为所有的请求包和应答包的流向都经过负载均衡器。当服务器节点过多时，大量的数据包都交汇在负载均衡器那，速度就会变慢！

#### DR模式： ####

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将目标MAC改为了RIP的MAC地址，并将此包发送给RS。

③.RS发现请求报文中的目的MAC是自己，就会将次报文接收下来，处理完请求报文后，将响应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

**注意：**

需要设置lo接口的VIP不能响应本地网络内的arp请求。

**优点**：

和TUN（隧道模式）一样，负载均衡器也只是分发请求，应答包通过单独的路由方法返回给客户端。与VS-TUN相比，VS-DR这种实现方式不需要隧道结构，因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器。

DR模式的效率很高，但是配置稍微复杂一点，因此对于访问量不是特别大的公司可以用haproxy/nginx取代。日1000-2000W PV或者并发请求1万一下都可以考虑用haproxy/nginx。

**缺点**：

所有 RS 节点和调度器 LB 只能在一个局域网里面。

####  tun模式： ####

①.客户端将请求发往前端的负载均衡器，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP。

②.负载均衡器收到报文后，发现请求的是在规则里面存在的地址，那么它将在客户端请求报文的首部再封装一层IP报文,将源地址改为DIP，目标地址改为RIP,并将此包发送给RS。

③.RS收到请求报文后，会首先拆开第一层封装,然后发现里面还有一层IP首部的目标地址是自己lo接口上的VIP，所以会处理次请求报文，并将响应报文通过lo接口送给eth0网卡直接发送给客户端。

**注意：**

需要设置lo接口的VIP不能在公网上出现。

**优点**：

负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，就能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡器能够为很多RS进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

**缺点：**

隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation)协议，服务器可能只局限在部分Linux系统上。

# keepalived:linux下一个轻量级的高可用解决方案 #

### 原理： ###

keepalived加入了VRRP功能，VRRP协议是一种容错的主备模式的协议，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，通过VRRP可以在网络发生故障时透明的进行设备切换而不影响主机之间的数据通信。

# mariadb：关系型数据库 #

MySQL是一个真正的多用户、多线程SQL数据库服务器。SQL（结构化查询语言）是世界上最流行的和标准化的数据库语言，它使得存储、更新和存取信息更加容易。MySQL是一个客户机/服务器结构的实现，它由一个服务器守护程序mysqld和许多不同的客户程序以及库组成的。分为关系数据库（mysql、sqlserver、oracle）和非关系型数据库（redis）

### 优点： ###

1. BAT都在用mysql，而且往往都是从oracle切换到了mysql

2. 性能好，而且稳定

3. 开源

4. 社区活跃

5. 轻量级

6. 维护简单

7. 支持跨平台

8. 支持多种语言（编码）

9. 执行用sql进行数据的读写

### 事务： ###

**原子性：**事务内的所有操作要么都执行，要么都不执行，它是一个不可分割的工作单位。