LVS 工作图

一、工作模式

1、NAT模式

-----主要是修改目标IP地址为RS的IP地址。即请求进入负载均衡器时做DNAT，响应出负载均衡器时做SNAT。

 

 

工作方式：

1）客户端请求网站，经过路由器到达负载均衡器，请求源地址是CIP(客户端IP)，目标地址为VIP(负载均衡器地址)。（源地址：CIP，目标地址：VIP）

2）负载均衡器（VIP），将客户端请求的目标地址改为后端服务器的RIP地址。（源地址：CIP，目标地址：RIP）

3）RealServer收到请求后，将响应发送到LVS。（源地址：RIP，目标地址：CIP）

4）lvs将源地址改为VIP，并发送给客户端。（源地址：VIP，目标地址：CIP）

注意：在NAT模式中，RealServer的网关必须指向LVS，否则报文无法送达客户端。

 

1）当用户请求到达Director Server，此时请求的数据报文会先到达内核的PREROUTING链，此时报文的源IP是CIP，目标IP是VIP。

2）PREROUTING链检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链。

3）IPVS内核模块比对数据包请求的服务是否为集群服务，如果是，则修改数据包的目标IP为后端服务器的IP，然后将数据包发至POSTROUTING链，做DNAT转换。此时报文的源IP是CIP，目标IP是RIP

4）POSTROUTING链通过选路，将数据包发送到Real Server。

5）Real Server比对发现目标IP是自己的IP，开始建立响应报文发回给Director Server，此时报文的源IP是RIP，目标IP是CIP.

6）Director Server在响应客户端之前，此时会将源IP地址修改为自己的IP地址，然后响应给客户端，做SNAT转换。此时报文的源IP是VIP。目标IP是CIP。

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2、DR模式

--- 将请求报文的目标MAC地址设定为RS的MAC地址。即做MAC地址转换。

 

1）客户端将请求发往负载均衡器。（源地址：CIP C-MAC，目标地址：VIP V-MAC）。

2）负载均衡器收到请求后，请求在规则里面存在的地址，将客户端源MAC改为DIP的MAC，目标MAC改为RIP的MAC，并将发送给RS。（源地址：CIP D-MAC，目标地址：VIP R-MAC ）。

3）RS发现请求目的MAC是自己，先接受报文，并处理请求报文，将响应报文通过lo接口发送eth0网卡，eth0直接发送给客户端。（源地址：VIP V-MAC，目标地址：CIP C-MAC ）。

注意：需要设置lo接口的VIP，不能响应本地网络内的arp请求（也叫ARP抑制）。

 

1.当用户请求到达Director Server，此时请求的数据报文huixiandao内核空间的PREROUTING链，此时报文的IP是CIP，目标IP是VIP。

2.PREROUTING链检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链，

3.IPVS内核模块比对数据包请求的服务是否为集群服务，如果是，将请求报文中的源MAC地址修改为DIP的MAC地址，将目标MAC地址修改为RIP的MAC地址，然后将数据包发至POETROUTING链中，此时的源IP和目的IP均未修改，仅修改了源MAC地址为DIP的MAC地址，目标MAC地址为RIP的MAC地址。

4.由于DS和RS实在同一网络中，所以两者之间的通信时通过二层协议来传输。POSTROUTING链检查目标MAC地址为RIP的MAC地址，那么此时数据包将会发至Real Server。

5.RS发现请求报文的MAC地址是自己的MAC地址，就接受此报文，处理完成以后，将响应报文通过LO接口传送给eth0网卡，然后向外发出，不经过负载均衡器。此时源IP地址为VIP，目标IP是CIP。

 

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:f3:1f:de	00:0c:29:50:d5:63	192.168.188.111	192.168.188.120

 

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:50:d5:63	00:0c:29:e4:4d:1f	192.168.188.111	192.168.188.120

 

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:e4:4d:1f	00:0c:29:f3:1f:de	192.168.188.120	192.168.188.111

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3、.lvs-tun模式

在原有的IP报文外再次封装多一层IP首部，内部IP首部（源地址为CIP，目标地址为VIP）外部IP地址首部（源地址为DIP，目标地址为RIP）

 

1. 当用户请求报文到达DS，此时请求的数据报文会先到内核的PREROUTING链。此时源IP是CIP,目标IP是VIP。

2. PREROUTING链检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链。

3. IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务，如果是，在请求报文的首部再次封装一层IP报文，封装源IP为DIP，目标IP是RIP，然后发至POSTROUTING链。此时源IP是为DIP，目标IP是RIP。

4. POSTROUTING链根据最新封装的IP报文，将数据包发至RS（因为外层封装多了一层IP首部，所以可以理解为此时通过隧道传输）。此时源IP是DIP，目标IP是RIP。

5. RS收到报文后发现是自己的IP地址，就会将报文接受下来，拆除最外层的IP后，会发现里面还有一层IP首部，而且目标地址是自己的lo接口VIP，那么此时RS开始处理此请求，处理完成滞后，通过lo接口送给eth0网卡，然后向外传递。此时的源IP地址为VIP，目标IP为CIP。