LVS-DR集群介绍
LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）工作模式，是生产环境中最常用的一 种工作模式。
1、LVS-DR 工作原理
LVS-DR 模式，Director Server 作为群集的访问入口，不作为网关使用，节点 Director Server 与 Real Server 需要在同一个网络中，返回给客户端的数据不需要经过 Director Server。为了响应对整个群集的访问，Director Server 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。
2、 数据包流向分析
为方便进行原理分析，将Client与群集机器放在同一网络中，数据包流经的路线为 1-2-3-4 四步
第一步：客户端发送请求到 Director Server (负载均衡器），请求的数据报文到达内核空间。
此时请求的数据报文
源 IP —— 客户端的 IP（CIP）
目标 IP —— VIP
源 MAC —— 客户端的 MAC
目的 MAC —— Director Server 的 MAC
第二步：内核空间判断数据包的目标 IP 是本机 VIP，此时 IPVS（IP 虚拟服务器）比对数据包请求的服务是否是集群服务，是集群服务就重新封装数据包。然后将数据包发送给根据 负载均衡算法选择的 Real Server。（Director Server 和 Real Server 在同一个网络中，数据通过二层数据链路层来传输。）
此时请求的数据报文
源 IP —— 客户端的 IP
目标 IP —— VIP
源 MAC —— Director Server 的 MAC
目的 MAC —— Real Server 的 MAC
第三步：到达 Real Server 的请求报文的 MAC 地址是自身的 MAC 地址，就接收此报文。数据包重新封装报文，将响应报文通过 lo 接口传送给物理网卡然后向外发出。
此时请求的数据报文
源 IP —— VIP
目标 IP —— 客户端的 IP（CIP）
源 MAC —— Real Server 的 MAC
目的 MAC —— 客户端的 MAC
第四步：通过交换机和路由器将响应报文传送到客户端。客户端收到回复报文，得到想要的服务，但是不会知道是哪台服务器处理的。
3、LVS-DR 模式的特点
Director Server 和 Real Server 必须在同一个物理网络中。
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。
所有的请求报文经由 Director Server，但回复响应报文不能经过 Director Server。
Real Server 的网关不允许指向 Director Server IP，即不允许数据包经过 Director S erver。
Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。
4、LVS-DR中的ARP问题
4.1 问题一
在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡器与节点服务器都要配置相同的VIP地址，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
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的网络上，它们都会接收到ARP广播
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
解决方法：
对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
使用虚接口lo:0承载VIP地址
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
4.2问题二
问题说明：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，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。
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
解决方法：
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
NAT模式 LVS负载均衡集群部署
NAT模式 LVS负载均衡集群部署操作步骤（理论）
实验环境准备：
负载调度器：内网关 ens33：192.168.153.40，外网关 ens37：12.0.0.1
Web节点服务器1：192.168.153.60
Web节点服务器2：192.168.153.50
NFS服务器：192.168.153.70
客户端：12.0.0.12
1.部署共享存储（NFS服务器：192.168.153.70）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
mkdir /opt/accp/ /opt/benet/
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
echo 'this is accp web!' > /opt/kgc/index.html
echo 'this is benet web!' > /opt/benet/index.html
vim /etc/exports
/opt/accp 192.168.153.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.153.0/24(rw,sync)
--发布共享---
exportfs -rv
2.配置节点服务器（192.168.80.10、192.168.80.20）
ens33网关需要设置为网关服务器
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
showmount -e 192.168.80.30
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
--192.168.80.10---
mount.nfs 192.168.80.30:/opt/kgc /var/www/html
vim /etc/fstab
192.168.80.30:/opt/kgc /myshare nfs defaults,_netdev 0 0
另一台节点服务器挂载如下：
--192.168.80.20---
mount.nfs 192.168.153.70:/opt/benet /var/www/html
vim /etc/fstab
192.168.80.30:/opt/benet /myshare nfs defaults,_netdev 0 0
3.配置负载调度器（内网关 ens33：192.168.80.1，外网关 ens36：12.0.0.1）
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
（1）配置SNAT转发规则
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1 #添加ip路由转发
或 echo '1' > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
sysctl -p
iptables -t nat -F
iptables -F
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.153.0/24 -o ens36 -j SNAT --to-source 12.0.0.1
（2）加载LVS内核模块
modprobe ip_vs #加载 ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看 ip_vs版本信息
##加载全部模块
for i in $(ls /usr/lib/modules/$(uname -r)/kernel/net/netfilter/ipvs|grep -o "^[^.]*");do echo $i; /sbin/modinfo -F
filename $i >/dev/null 2>&1 && /sbin/modprobe $i;done
（3）安装ipvsadm 管理工具
yum -y install ipvsadm
--启动服务前须保存负载分配策略---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
（4）配置负载分配策略（NAT模式只要在服务器上配置，节点服务器不需要特殊配置）
ipvsadm -C #清除原有策略
ipvsadm -A -t 12.0.0.1:80 -s rr
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.153.50:80 -m [-w 1] #添加真实ip
ipvsadm -a -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.153.60:80 -m [-w 1] #添加真实ip
ipvsadm #启用策略
ipvsadm -ln #查看节点状态，Masq代表 NAT模式
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
ipvsadm -d -t 12.0.0.1:80 -r 192.168.80.10:80 -m [-w 1] #删除群集中某一节点服务器
ipvsadm -D -t 12.0.0.1:80 #删除整个虚拟服务器
systemctl stop ipvsadm #停止服务（清除策略）
systemctl start ipvsadm #启动服务（重建规则）
ipvsadm-restore < /etc/sysconfig/ipvsadm #恢复LVS 策略
4.测试效果
网络设置里面网关需要设置为网关服务器
在一台IP为12.0.0.12的客户机使用浏览器访问 http://12.0.0.1/ ，不断刷新浏览器测试负载均衡效果，刷新间隔需长点。
2.2 NAT模式 LVS负载均衡集群部署实验具体步骤（实操）
第一步：环境搭建
1）网关服务器网卡配置（在虚拟机设置里面添加新网卡），内外网网关ip如下：
2）web节点服务器1的IP和网关如下：
3）web节点服务器2的IP和网关如下：
4）客户端IP和网关设置如下：
5）关闭所有设备的防火墙和SElinux
第二步：部署共享服务器（NFS服务器：192.168.153.70）
1）安装相关软件并设置开机自启
2）创建accp和benet目录，分别创建index.html并写入内容
3）添加要发布的目录
4）发布共享
第三步：配置节点服务器（192.168.153.50、192.168.153.60）
1）节点服务器1和2安装httpd服务并开启
2）节点服务器1和2安装nfs-utils和rpcbind程序
3）节点服务器1扫描并挂载共享目录
4）节点服务器2扫描并挂载共享目录
第四步：配置负载调度器（内网关 ens33：192.168.153.40，外网关 ens36：12.0.0.1）
1）配置SNAT转发规则
2）情况iptables规则并添加新规则
3）加载LVS内核模块并查看
4）安装ipvsadm管理工具
5）保存负载分配策略并启动服务
6）配置负载分配策略（NAT模式只要在服务器上配置，节点服务器不需要特殊配置）
7）查看节点策略并保存
第五步：浏览器中进行测试（不断刷新浏览器测试负载均衡效果，刷新间隔需长点）
