LVS DR模式负载均衡群集部署

目录

1 LVS-DR 模式的特点

1.1 数据包流向分析

1.2 DR 模式的特点

2 DR模式 LVS负载均衡群集部署

2.1 配置负载调度器

2.1.1 配置虚拟 IP 地址

2.1.2 调整 proc 响应参数

2.1.3 配置负载分配策略

2.2 部署共享存储

2.3 配置节点服务器

2.3.1 配置虚拟 IP 地址

2.3.2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

3 测试 LVS 群集

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1 LVS-DR 模式的特点

DR 直接路由Direct Routing
调节器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客户端的，不需要经过调节器。（与NAT模式的区别）节点服务器与调节器是部署在同一物理网络内，因此不需要建立专用的IP隧道。（与TUN模式的区别）
DR 模式是企业首选的LVS模式。

原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址（R-MAC）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

• 优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。
• 缺点：需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。
   

1.1 数据包流向分析

（1）客户端发送请求到 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。

（2）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）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。修改源 MAC 地址为 Director Server 的 MAC地址，修改目标 MAC 地址为 Real Server 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。

（4）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(源 IP 地址为 VIP，目标 IP 为 CIP)，将响应报文通过 lo 接口传送给物理网卡然后向外发出。

（5）Real Server 直接将响应报文传送到客户端。

1.2 DR 模式的特点

 （1）Director Server 和 Real Server 必须在同一个物理网络中。

（2）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。

（3）Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。

（4）所有的请求报文经由 Director Server，但回复响应报文不能经过 Director Server。

（5）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。

（6）Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

2 DR模式 LVS负载均衡群集部署

DR 服务器：192.168.30.105

Web 服务器1：192.168.20.107

Web 服务器2：192.168.30.108

vip：192.168.30.109

客户端：192.168.30.115

2.1 配置负载调度器

192.168.30.105

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

2.1.1 配置虚拟 IP 地址

VIP：192.168.30.188

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=192.168.30.188
NETMASK=255.255.255.255
 
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

启动ens33:0

2.1.2 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，需要关闭 icmp 的重定向，不充当路由器

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

2.1.3 配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.30.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.30.188:80 -r 192.168.30.107:80 -g			#若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.30.188:80 -r 192.168.30.108:80 -g
ipvsadm
 
ipvsadm -ln					#查看节点状态，Route代表 DR模式

2.2 部署共享存储

NFS服务器：192.168.30.106

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/cyw /opt/cww
chmod 777 /opt/cyw /opt/cww
 
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/cyw 192.168.30.0/24(rw,sync)
/opt/cww 192.168.30.0/24(rw,sync)
 
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service

2.3 配置节点服务器

web1:192.168.30.107

web2:192.168.30.108

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

2.3.1 配置虚拟 IP 地址

（VIP：192.168.30.188）

此地址仅用作发送 Web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（改由调度器监听并分发）。因此使用虚接口 lo∶0 来承载 VIP 地址，并为本机添加一条路由记录，将访问 VIP 的数据限制在本地，以避免通信紊乱。

分别在web1 、web2 上部署 VIP：192.168.30.188

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.30.188
NETMASK=255.255.255.255
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.30.188 dev lo:0
 
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.30.188 dev lo:0
 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

2.3.2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
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
 
yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

开启web1 和 web2 的httpd服务 及rpcbind

                                                  ---192.168.30.107---

                                                   ---192.168.30.108---

3 测试 LVS 群集

在客户端（192.168.30.115）使用浏览器访问 http://192.168.30.188/