LVS负载均衡集群：DR模式

一.LVS-DR模式

Direct Routing，简称DR模式采用半开放式的网络结构，与YUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

1.1DR模式工作原理

①Client 向目标 VIP 发出请求，Director（负载均衡器）接收。此时源MAC 地址为Client MAC地址，目标MAC地址为调度器Director 的MAC地址。

②Director 根据负载均衡算法选择 RealServer_1，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址，然后在局域网上发送。此时源MAC地址为Director的MAC地址，目的MAC地址为RealServer_1的MAC地址。

③RealServer_1收到这个帧，解封装后发现目标IP与本机匹配（RealServer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。此时源MAC地址为RealServer_1的MAC地址，目的MAC地址为Client的MAC地址。

③Client将收到回复的报文。Client 认为得到正常的服务，而不会知道是哪一台服务器处理的

1.2DR模式数据流向

①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

②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。）

③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。

④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。

二.LVS-DR模式中的ARP问题

Director Server ：调度服务器

Real Server ：真实服务器

2.1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

解决办法：

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

2.2问题二

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

解决办法：

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

三.LVS-DR模式的部署

3.1实验环境准备

Director调度服务器：192.168.61.100

web1服务器：192.168.61.101

web2服务器：192.168.61.102

NFS服务器：192.168.61.200

VIP：192.168.61.180

客户端：192.168.61.55

3.2部署过程描述

3.2.1部署NFS服务器

 
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
 
mkdir /opt/suo /opt/luo
chmod 777 /opt/suo /opt/luo
 
echo 'this is suo web!' > /opt/suo/index.html
echo 'this is luo web!' > /opt/luo/index.html
 
vim /etc/exports
/opt/suo 192.168.61.0/24(rw,sync)
/opt/luo 192.168.61.0/24(rw,sync)
 
--发布共享---
exportfs -rv

关闭防火墙和增强功能

下载两个nfs的服务

启动服务，并设置开机自启

写两个html的页面

设置共享文件，并共享

3.2.2部署调度服务器Director

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

①配置虚拟ip（VIP：192.168.61.180）

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
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.61.100
NETMASK=255.255.255.255
 
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
route add -host 192.168.61.100 dev ens33:0

②调整 proc 响应参数

1.2 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，应该关闭Linux 内核的重定向参数响应。
vim /etc/sysctl.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

③配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.61.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.61.100:80 -r 192.168.61.101:80 -g            #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.61.100:80 -r 192.168.61.102:80 -g
ipvsadm
 
ipvsadm -ln                 #查看节点状态，Route代表 DR模式

3.2.3部署节点服务器web1，web2

web1:192.168.61.101

web2:192.168.61.102

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

①配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.61.180）

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0      
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.61.180                    #和VIP保持一致
NETMASK=255.255.255.255                     #注意：子网掩码必须全为 1
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.61.180 dev lo:0        #添加VIP本地访问路由，将访问VIP的数据限制在本地，以避免通信紊乱
 
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.61.180 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.local

②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
 
sysctl -p
 
或者临时添加
 
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 
sysctl -p

③共享挂载目录

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd
 
--web1：192.168.61.101---
mount.nfs 192.168.61.200:/opt/suo /var/www/html
 
--web2：92.168.61.102---
mount.nfs 192.168.61.200:/opt/luo /var/www/html

3.2.4测试

在客户端使用浏览器访问 http ：//192.168.61.180

posted @ 2022-11-17 18:17 索罗大魔王阅读(141) 评论(0) 编辑收藏举报

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