LVS负载均衡之--DR模式

前言:上一章和拐友们讲解了LVS虚拟服务器的NAT模式,这章讲解LVS中的负载均衡中的DR模式

目录

一.LVS-DR工作原理

1.1数据包流向分析

1.2DR模式的特点

二.ARP的问题

2.1问题冲突

2.1.1解决方法

2.2.问题二:第二次再有访问请求

 2.2.1解决方法

三.部署LVS-DR环境

3.1配置负载调度器

 3.2配置第一台Web节点服务器

3.3配置第二台Web节点服务器(跟上一台服务器配置一致)

 四.测试验证

五.总结


一.LVS-DR工作原理

1.1数据包流向分析

  • 用户发送请求到Director Server(负载均衡器),请求的数据报文(源IP是CIP,目标IP是VIP)到达内核空间。
  • 由于Director Server和 Real Server 在同一个网络中,所以是通过二层数据链路层来传输。
  • 内核空间判断数据包的目标IP是本机IP,此时IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务,若是,重新封装数据包,修改源MAC地址为DIP的MAC地址,目标MAC地址为RIP的MAC地址,源IP地址与目标IP地址没有改变,然后将数据包发送给Real Server.
  • Real Server发现请求报文的MAC地址是自己的MAC地址,就接收此报文,重新封装报文(源IP地址为VIP,目标IP为CIP),将响应报文通过lo接口传送给ens33网卡然后向外发出。
  • Real Server直接将响应报文传送到客户端。

1.2DR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。

二.ARP的问题

2.1问题冲突

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

2.1.1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
  • 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

1.路由器发送ARP请求(广播)
2.ARP---->广播去找ip地址解析成mac地址
3.默认使用调度服务器上的外网地址(vip地址)响应,
4.需要在真实服务器上修改内核参数
5.使真实服务器只对自己服务器上的真实IP地址响应ARP解析。

2.2.问题二:第二次再有访问请求

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。

 2.2.1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。

1.路由器上绑定了 真实服务器1的mac信息,
2.#请求到达真实服务器
3.在真实服务器上修改内核参数
4.只对所有服务器真实网卡上的地址进行反馈,解析

三.部署LVS-DR环境

#环境简介
DR 服务器:192.168.75.135

vip(虚拟回环):192.168.75.130
web 服务器1:192.168.75.50
web 服务器2:192.168.75.25
客户端:192.168.75.10

3.1配置负载调度器

#关闭防火墙并增强

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0

#安装ipvsadm工具

[root@localhost ~]# yum install ipvsadm.x86_64 -y 

[root@localhost network-scripts]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0

 #重启网络服务,并开启网卡

 [root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
 [root@localhost network-scripts]# ifup ifcfg-ens33:0
 [root@localhost network-scripts]# ifconfig 

 #调整 proc 响应参数并刷新

[root@localhost network-scripts]# 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

[root@localhost network-scripts]# sysctl -p

 #加载模块

[root@localhost network-scripts]# modprobe ip_vs
[root@localhost network-scripts]# cat /proc/net/ip_vs

 #配置负载分配策略

[root@localhost network-scripts]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost network-scripts]# systemctl start ipvsadm.service 

 #清空ipvsadm,并做策略

 [root@localhost network-scripts]# ipvsadm -C

 [root@localhost network-scripts]# ipvsadm -A -t 192.168.75.130:80 -s rr
 [root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.75.130:80 -r 192.168.75.50 -g
 [root@localhost network-scripts]# ipvsadm -a -t 192.168.75.130:80 -r 192.168.75.25 -g

 #保存配置

[root@localhost network-scripts]# ipvsadm   #开启服务
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm -ln    #查看策略
[root@localhost network-scripts]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm  #保存

 3.2配置第一台Web节点服务器

#关闭防火墙

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

 #安装httpd并开启服务

 [root@localhost ~]# yum install httpd -y

 [root@localhost ~]# systemctl start httpd

#创建一个站点文件

[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html

 .#添加回环网卡,修改回环网卡名,IP地址,子网掩码

 [root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
 [root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0

 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0

 DEVICE=lo:0
 IPADDR=192.168.75.130
 NETMASK=255.255.255.255
 NETWORK=127.0.0.0

[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network

 

 #设置路由

[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.75.130 dev lo:0
[root@localhost network-scripts]# route -n

 #开机执行命令

[root@localhost network-scripts]# vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.75.130 dev lo:0

[root@localhost network-scripts]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

 #调整 proc 响应参数

[root@localhost network-scripts]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

[root@localhost network-scripts]# sysctl -p

3.3配置第二台Web节点服务器(跟上一台服务器配置一致)

#关闭防火墙

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0

 

 #安装httpd并开启服务

 [root@localhost ~]# yum install httpd -y

 [root@localhost ~]# systemctl start httpd

 

 #创建一个站点文件

[root@localhost ~]# vim /var/www/html/index.html

 .#添加回环网卡,修改回环网卡名,IP地址,子网掩码

 [root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
 [root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0

 [root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0

 DEVICE=lo:0
 IPADDR=192.168.75.130
 NETMASK=255.255.255.255
 NETWORK=127.0.0.0

[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network

 

 #设置路由

[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.75.130 dev lo:0
[root@localhost network-scripts]# route -n

 #开机执行命令

[root@localhost network-scripts]# vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.75.130 dev lo:0

[root@localhost network-scripts]# chmod +x /etc/rc.d/rc.local

 #调整 proc 响应参数

[root@localhost network-scripts]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

[root@localhost network-scripts]# sysctl -p

 

 四.测试验证

 

五.总结

1.介绍了lvs-dr的工作原理、数据流向,并对其中出现的问题进行阐述。

2.介绍了LVS-DR的特点及优缺点

3.部署内网LVS-DR

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