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什么是LVS-DR?

LVS-DR工作原理

LVS-DR数据包流向分析

DR模式的特点

LVS-DR中ARP问题

1.IP地址冲突

解决方法

2.Director的VIP失效

解决ARP两个问题的设置方法

LVS-SR部署实验

1.准备工作

2.所有虚拟机初始化操作

3.配置nfs共享服务(20.0.0.10)

3.1安装软件包

3.2创建共享目录和测试文件

4.配置节点服务器(20.0.0.20   20.0.0.30配置相同)

4.1测试nfs共享服务

4.2安装nginx服务

4.3分别挂载共享目录

4.4配置虚拟IP地址

4.5修改内核参数和添加路由

​4.6关闭nginx长连接方便验证

5.配置负载调度器(20.0.0.40)

5.1安装ipvsadm,启动并且添加模块

5.2添加虚拟IP地址

5.3调整proc响应参数

5.4配置负载分配策略

6.网页验证


什么是LVS-DR?

DR  直接路由  Direct Rounting

  • 调度器也是仅作为客户端的访问入口,节点服务器的响应消息是直接返回给客户端的,不需要经过调度器。(与NAT模式的区别)
  • 节点服务器与调度器是部署在同一个物理网络中,因此不需要专用的IP隧道。(与IP隧道模式的区别)
  • DR模式是企业首选的LVS模式

LVS-DR工作原理

LVS-DR数据包流向分析

为了方便进行原理分析。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

1.Client向目标VIP发出请求,Director(负载均衡器)接收

2.Director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

3.RealServer_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送

4.Client将收到回复报文,Clinent认为得到正常的服务,而不会知道是哪一台服务器处理的

注意:如果跨网段,则报文通过路由器经由internat返还给用户

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
  • Director Server作为群集的访问入口,但不作为网关使用
  • 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Real Server发送的数据包不允许经过 Director Server
  • Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址

LVS-DR中ARP问题

1.IP地址冲突

  • 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

解决方法

2.Director的VIP失效

解决ARP两个问题的设置方法

LVS-SR部署实验

1.准备工作

4台虚拟机

  • nfs共享服务器:20.0.0.10
  • 节点服务器(Web1):20.0.0.20
  • 节点服务器(Web2):20.0.0.30
  • 负载调度器(DR):20.0.0.40
  • 虚拟IP(VIP):20.0.0.60

2.所有虚拟机初始化操作

systemctl disable --now firewalld       #关闭防火墙并且设置开机不启动
setenforce 0                            #放空selinux
mount /dev/sr0 /mnt                     #挂载到/mnt
vim /etc/selinux/config                 #编辑selinux配置

3.配置nfs共享服务(20.0.0.10)

3.1安装软件包

yum install -y rpcbind nfs-untils    #本地yum安装rpcbind和nfs-untils

3.2创建共享目录和测试文件

mkdir /share/{xy101,xy102} -p         #在share目录下创建xy101和xy102目录

#输入两个网页测试页面
echo '<h1>this is xy101 test web page!</h1>' > /share/xy101/test.html
echo '<h1>this is xy102 test web page!</h1>' > /share/xy102/test.html

vim /etc/exports                      #编辑文件

systemctl enable --now rpcbind nfs    #开启服务并设置开机自启动

4.配置节点服务器(20.0.0.20   20.0.0.30配置相同)

4.1测试nfs共享服务

systemctl start rpcbind      #启动rpcbind服务
showmount -e 20.0.0.10       #测试nfs共享服务

4.2yum安装nginx服务

cd /etc/yum.repos.d/              #切换目录
rz -E                             #上传文件
yum install -y nginx              #安装nginx
systemctl start nginx             #启动nginx

4.3分别挂载共享目录

20.0.0.20

mount 20.0.0.10:/share/xy101 /usr/share/nginx/html/  #在20.0.0.20服务器上进行挂载
ls !$                                 #展示情况

20.0.0.30

mount 20.0.0.10:/share/xy102 /usr/share/nginx/html/   #在20.0.0.30服务器上进行挂载
ls!$                                 #展示情况

4.4配置虚拟IP地址

cd /etc/sysconfig/network-scripts/        #切换目录
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0                    #复制到虚拟网卡
vim ifcfg-lo:0                            #编辑虚拟网卡

systemctl restart network          #重启network服务
ifconfig                           #查看网卡

4.5修改内核参数和添加路由

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              #编辑文件

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               #查看/etc/sysctl.conf的配置

route add -host 20.0.0.60 lo:0     #添加20.0.0.60虚拟路由
route -n                           #查看添加情况


4.6关闭nginx长连接方便验证

vim /etc/nginx/nginx.conf          #编辑nginx.conf配置
systemctl restart nginx            #重启nginx服务

5.配置负载调度器(20.0.0.40)

5.1安装ipvsadm,启动并且添加模块

yum install -y ipvsadm               #本地yum安装ipvsadm
touch /etc/sysconfig/ipvsadm         #创建/etc/sysconfig/ipvsadm文件
systemctl enable --now ipvsadm       #设置ipvsadm开机自启并且现在开启
modprobe ip_vs                       #加载ip_vs模块
lsmod                                #查看进行模块

5.2添加虚拟IP地址

cd /etc/sysconfig/network-scripts/         #切换目录
cp ifcfg-lo ifcfg-ens33:0                  #复制文件
vim !$                                     #编辑虚拟IP地址

systemctl restart network                     #重新启动network
ifconfig                                      #查看网卡

5.3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,需要关闭 icmp 的重定向,不充当路由器

vim /etc/sysctl.conf          #配置sysctl.conf文件

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                  #查看配置情况

5.4配置负载分配策略

ipvsadm -A -t 20.0.0.60:80 -s rr
ipvsadm -a -t 20.0.0.60:80 -r 20.0.0.20:80 -g
ipvsadm -a -t 20.0.0.60:80 -r 20.0.0.30:80 -g
ipvsadm-save -n > /opt/ipvsadm.bak
cat !$
ipvsadm -ln

6.网页验证

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