LVS负载均衡群集部署—DR模式介绍及部署
一、LVS-DR数据包流量分析（同一局域网）
1.客户端向目标VIP发送请求，负载均衡器接收
| 源/目标 | 说明 |
|---|---|
| 源ip | 客户机ip |
| 源mac | 客户机mac |
| 目标ip | 调度服务器VIP |
| 目标mac | 调度服务器mac |
2.负载均衡器根据负载均衡算法选择后端真实服务器，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为后端真实服务器的MAC地址，然后在局域网上发送
| 源/目标 | 说明 |
|---|---|
| 源ip | 客户机ip |
| 源mac | 调度服务器mac |
| 目标ip | 调度服务器VIP |
| 目标mac | 节点服务器mac |
3.后端真实服务器收到这个帧，解封装后发现目标IP与本机匹配（事先绑定了VIP），于是处理这个报文。随后重新封装报文，将响应报文通过lo接口传送给物理网卡然后向外发出客户端将收到回复报文
| 源/目标 | 说明 |
|---|---|
| 源ip | 节点服务器虚接口的VIP |
| 源mac | 节点服务器mac |
| 目标ip | 客户机ip |
| 目标mac | 客户机mac |
4.客户端认为得到正常的服务，而不会知道是哪一台服务器处理的
5.如果跨网段，则报文通过路由器经由internet返回给用户
二、LVS-DR中的ARP问题及解决措施
2.1 问题1
在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱
1）当ARP广播发送到LVS-DR集群时，因为负载均衡器和节点服务器都是连接到相同网络上，它们都会接收到ARP广播
2）只有前端的负载均衡器进行响应，其他节点服务器不应该响应ARP广播
2.2 解决方案
对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
1）使用虚接口lo:0承载VIP地址
2）设置内核参数arp_ignore=1（系统只响应目的IP为本地 IP的ARP请求）
2.3 问题2
RealServer返回报文(源IP是VIP)经路由器转发，重新封装报文时,需要先获取路由器的MAC地址。发送ARP请求时，Linux默认使用IP包的源IP地址(即VIP)作为ARP请求包中的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址如：ens33
1）路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项。原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址
2）路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给Realserver，导致Director的VIP失效
2.4 解决方案
对节点服务器进行处理，设置内核参数 arp_announce=2（系统不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口的IP地址）
2.5 arp_ignore=1与arp_announce=2
1.arp_ignore=1:
(1)防止网关路由器发送ARP广播时，调度器和节点服务器都进行响应导致ARP缓存表紊乱
(2)不对非本地物理网卡IP的ARP请求进行响应因为VIP是承载在lo:0
2.arp_announce=2:
系统不使用响应数据包的源ip地址（vip）来作为本机进行ARP请求报文的源ip地址而使用发送报文的物理网卡ip地址作为ARP请求报文的源IP地址，这样可以防止网关路由器接收到源ip地址为vip的ARP请求报文后又更新ARP缓存表导致外网再发送请求时，数据包达到不了调度器
三、解决ARP的两个问题的设置方法
修改 /etc/sysctl.conf 文件
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
四、LVS-DR的特点
1.Director Server和Real Server必须在同一-个物理网络中
2.Real Server可以使用私有地址，也可以使用公网地址。如果使用公网地址，可以通过互联网对RIP进行直接访问
3.Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用
4.所有的请求报文经由Director Server，但回复响应报文不能经过Director Server
5.Real Server的网关不允许指向Director Server IP，即Real Server发送的数据包不允许经过Director Server
6.Real Server上的lo接口配置VIP的IP地址
五、DR模式LVS负载均衡群集部署
5.1 配置准备
1.DR负载调度服务器：192.168.80.11
2.web服务器1:192.168.80.12
3.web服务器2:192.168.80.13
4.NFS服务器：192.168.80.14
5.vip：192.168.80.100
6.windows客户端：192.168.80.200访问vip
5.2 部署NFS服务器（192.168.80.14）
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
#安装nfs相关软件包
yum -y install nfs-utils rpcbind
#启动服务
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
#创建共享文件
mkdir /opt/gxd
mkdir /opt/ggg
#给目录最大权限
chmod 777 /opt/111
chmod 777 /opt/222
#创建共享权限
vim /etc/exports
/opt/gxd 192.168.80.0/24(rw,sync)
/opt/ggg 192.168.80.0/24(rw,sync)
#发布共享并查看
exportfs -rv
showmount -e
5.3 配置负载调度器（192.168.80.11）
5.3.1 配置虚拟IP地址（VIP:192.168.80.100）
#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
OBBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.100
NETMASK=255.255.255.255 #设置32位较好，唯一
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
5.3.2 调整proc响应参数
#由于LVS负载调度器和各节点需要共用VIP地址，需要关闭ICMP的重定向，不充当路由器
vim /etc/systcl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p #读取内容
5.3.3 配置负载分配策略
#加载LVS内核模块和安装ipvsadm工具
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm
#启动服务前须保存负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
#清除原有配置
ipvsadm -C
#添加虚拟服务器、指定VIP地址及端口、指定负载调度算法
ipvsadm -A -t 192.168.80.100:80 -s rr
#添加真实节点服务器1，添加DR群集模式
ipvsadm -a -t 192.168.80.100:80 -r 192.168.80.12:80 -g
#添加真实节点服务器2，添加DR群集模式
ipvsadm -a -t 192.168.80.100:80 -r 192.168.80.13:80 -g
#启用策略
ipvsadm
#查看节点状态，Route代表DR模式
ipvsadm -ln
#保存策略
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
5.4 配置节点服务器1（192.168.80.12）
5.4.1 配置虚拟IP地址（VIP：192.168.80.100）
#此地址仅用作发送Web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（改由调度器监听并分发）。因此使用虚接口lo：0来承载VIP地址，并未本机添加一条路由记录，将访问VIP的数据限制在本地，以避免通信紊乱。
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.100
NETMASK=255.255.255.255 #子网掩码必须为32位，唯一
ifup lo:0
ifconfig lo:0
5.4.2 添加路由
route add -host 192.168.80.100 dev lo:0
或
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.80.100 dev lo:0
5.4.3 调整内核的ARP响应参数
调整内核的ARP响应参数以阻止更新VIP的MAC地址，避免发生冲突
vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 #系统不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口的IP地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
syscti -p
或
echo "1" > /etc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" > /etc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" > /etc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" > /etc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
5.4.4 部署web共享服务
#关闭防火墙和安全功能
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
#安装web服务
yum install -y httpd
systemctl start httpd
#安装NFS服务，查看共享文件
yum -y install nfs-utils rpcbind
showmount -e 192.168.80.14
#开启NFS服务
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
#挂载并添加内容
mount 192.168.80.14:/opt/gxd /var/www/html
echo 'woshiwuyifan' > /var/www/html/index.html
5.5 配置节点服务器2（192.168.80.13）
步骤和配置节点服务器1类似
5.5.1 配置虚拟IP地址（VIP：192.168.80.100）
这边教大家一个偷懒的方法：
节点服务器1：
将将节点服务器1配置好的虚拟IP地址文件通过SCP传输到节点服务器2当中
scp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 192.168.80.13:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
节点服务器2：
ifup lo:0
ifconfig lo:0
5.5.2 添加路由
route add -host 192.168.80.100 dev lo:0
或
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.80.100 dev lo:0
5.5.3 调整内核的ARP响应参数
节点服务器1：
将节点服务器1配置好的内核参数配置文件通过SCP传输到节点服务器2当中
scp /etc/sysctl.conf 192.168.80.13:/etc/
节点服务器2:
sysctl -p
5.5.4 部署web共享服务
#关闭防火墙和安全功能
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
#安装web服务
yum install -y httpd
systemctl start httpd
#安装NFS服务，查看共享文件
yum -y install nfs-utils rpcbind
showmount -e 192.168.80.14
#开启NFS服务
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
#挂载并添加内容
mount 192.168.80.14:/opt/ggg /var/www/html
echo 'woshigutianle' > /var/www/html/index.html
5.6 客户端192.168.80.200访问vip
5.6.1 配置客户端ip
5.6.2 访问测试
