lvs-nat模型的实验和原理剖析

首先单词:masquerade  表示化妆 伪装的意思 ...nat的意思

实验机:

 

vm1 vm2 vm3 三台虚拟机

vm1 拥有双网卡，一个连接外网  一个host-only 连接内网，部署好LVS--NAT环境的网络结构图

vm2 和vm3 都是host-only在内网中

实验物理结构图：

实验图及地址分布说明:

clinet的IP为 CIP:此实验为  192.168.0.101

vm1 的VIP为192.168.0.10

vm1 的DIP为192.168.100.10

 

vm2的是一台RS1机器，IP地址为 192.168.100.7  网关一定要是  192.168.100.10,指向DIP

vm3的是一台RS2机器，IP地址为 192.168.100.7  网关一定要是  192.168.100.10，指向DIP

 

完成NAT模型集群的配置:

第一步配置DR

 

第一:配置Direcory机器作为一台可以调度RS1和RS2组成的集群服务机器：

第二:完成ipvsadm命令管理配置ipvs

查看内核支持ipvs功能

        [root@DR ~]# cat /boot/config-2.6.32-358.el6.x86_64 | grep -i "vs"

安装ipvsadm

        yum install ipvsadm

    

第三:ipvsadm命令完成

        1 实现管理集群服务:ipvsadm -A -t 192.168.0.10:80 -s rr    

        2 实现管理集群realserver:  

 ipvsadm -a -t 192.168.0.10:80 -r 192.168.100.7 -m

                      ipvsadm -a -t 192.168.0.10:80 -r 192.168.100.9 -m

 第二步

配置RS1 和RS2以RS1为例

第一:网络的正确性

 

 

route add default gw 192.168.100.10   如果不是请用此命令修改网关或者setup进行网络设置

 

第二: 准备一个web服务器:(如httpd)并准备一个测试页面

 

结果测试:

因为是调度器的实现方法是RR轮询的

 

改变调度方法为:wrr 进行测试(当然你也可以用clinet的浏览器进行测试，但注意关闭防火墙和360等)

# ipvsadm -E -t 192.168.0.10:80 -s wrr

# ipvsadm -e -t 192.168.0.10:80 -r 192.168.100.7 -m -w 3

 

查看配置是否正确:

[root@DR ~]# ipvsadm -L 
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) 
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags 
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn 
TCP 192.168.0.10:http wrr 
-> 192.168.100.7:http Masq 3 0 0 
-> 192.168.100.9:http Masq 1 0 0

 

现在导致的结果是: RS1:RS2的值为3:1  由rww中weight设置的结果

测试结果:

 

 

 

测试完结果后对配置进行保存

vim /etc/sysconfig/ipvsadm-config 

修改：默认重启不保存配置到 /etc/sysconfig/ipvsadm

 

 

 

# ipvsadm-save

# /etc/init.d/ipvsadm restart

查看以保存的配置

# cat /etc/sysconfig/ipvsadm

 

 

原理分析

 

 

分析原理:

NAT方式的LVS原理:是和nat方式原理一样，通过一对多的方式实现，修改三层地址源地址和目的地址的方式就行转发数据包正确的设备

 

从图中画的四个过程成可以分别对SIP  DIP进行图解，容易理解

我使用一个完整的IP数据包进行分析器过程如图:

 

 

过程1

        client--->VIP

        SIP=CIP 192.168.0.101  DIP=VIP  192.168.0.10

 

过程2：由于数据包经过Directory 调度器，在内核层次ipvs会控制数据包，由于符合定义的规则

且方式为nat方式，所以改变数据包的三层地址

        Directory-->RS1

        SIP=CIP 192.168.0.101     DIP=RIP  192.168.100.7

 

到达RS1服务器上面，发现是自己要接受的，所以返回数据

        

 

过程3：RS1-->Directory

        SIP=RIP 192.168.100.7   DIP=CIP  192.168.0.101

      

   经过  Directory

过程四  :Directory--> Clinet

        SIP=DIP 192.168.0.10  DIP=CIP 192.168.0.101

 

 

附上捉包tcpdump结果：

过程1

 

 

 

ipvsadm命令的使用 附件:

附上ipvsadm的命令用法:

ipvsadm 的用法介绍

man ipvsadm

功能

        1 管理集群服务

                添加 -A   -t|u|f service-address [-s scheduler] 

                         -t : TCP 协议的集群

                                    service-address 表示的IP:port

                        -u : UDP 协议的集群

                                    service-address 表示的IP:port

                        -f：FWM防火墙标记

                                    service-address 表示的Mark Number

                        -s : 调度器的方法,默认是wlc

                修改 -E

                删除 -D -t|u|f service-address

   # ipvsadm -A -t 172.16.100.1:80 -s rr                    

        2 管理集群服务的realserver

                添加realserver -a  -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight] [-x upper] [-y lower]

                            service-address: 前面已经定义的某集群服务

                            -r 指定realserver的RIP,在NAT模型中，可使用IP:PORT 实现端口映射

                             [-g|i|m] 表示LVS类型

                                    -g :DR  (默认方式)

                                     -i :TUN   

                                     -m: NAT

                            -w 指定无服务器的权重

                修改 -e

                删除 -d -t|u|f service-address -r server-address

    # ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.8 -m

    # ipvsadm -a -t 172.16.100.1:80 -r 192.168.10.9 -m

        3 查看

                -L|-l|--list

                        -n 数字格式，不反解IP和port

                         --stats 显示统计信息

                        --rate: 速率

                        --timeout   显示当前ipvs当中tcp upd tcpfin协议的超时时间长度(这是默认的)

                        --daemon 显示进程状况和多播端口的

                        --sort 对列出进行排序

                        -c  显示ipvs连接状况的

               -C: 清空ipvs规则,删除所有集群服务

         4 保存规则

                -s

                # ipvsadm -S > /path/to/file

             载入此前第一的规则

                # ipvsadm -R < /path/to/file