LVS有三种工作模式:NAT, TUN, DR. DR是三种工作模式中性能最高的,TUN次之。
本文记录LVS/TUN和LVS/DR工作模式的配置过程。
环境:
- 三台CentOS 7 x64 虚拟机: CentOS Linux release 7.4.1708 (Core)
- IP 地址分别为192.168.1.11/24, 192.168.1.12/24, 192.168.1.13/24
- 虚拟IP为192.168.1.99, 网络结构为:
1. LVS/TUN – 隧道模式:
Director(192.168.1.11)上的配置:
为tunl0设备配置VIP:
# ifconfig tunl0 192.168.1.99 broadcast 192.168.1.99 netmask 255.255.255.255 up
安装ipvsadm工具:
# yum install ipvsadm
用ipvsadm配置LVS转发器:
- 清除配置表
- 添加一个访问地址为192.168.1.99:80的TCP服务,并设置调度算法为轮叫(rr)
- 为服务添加两个Real Server 192.168.1.12 和 192.168.1.13, -i参数标识工作模式为TUN模式
- 最后清除iptables,重新生成
# ipvsadm -C # ipvsadm -A -t 192.168.1.99:80 -s rr # ipvsadm -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.12 -i # ipvsadm -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.13 -i # iptables -F
配置完成后使用ipvsadm -Ln查看:
# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.1.99:80 rr -> 192.168.1.12:80 Route 1 0 0 -> 192.168.1.13:80 Route 1 0 0
Real Server(192.168.1.12,192.168.1.13)上的配置:
- 配置VIP
- 配置Real Server不响应VIP的ARP请求
- 关闭数据包源地址检验
- 最后清除iptables,重新生成
# ifconfig tunl0 192.168.1.99 broadcast 192.168.1.99 netmask 255.255.255.255 up # echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore # echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce # echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/rp_filter # echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore # echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce # echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter # iptables -F
- 在Real Server上启动一个简单的web服务。两种方式:
1. 在192.168.1.12和192.168.1.13上直接通过rpm包安装nginx, 在192.168.1.12和192.168.1.13上配置两个web server显示两个可识别的web页面:
# rpm -Uvh http://nginx.org/packages/centos/7/x86_64/RPMS/nginx-1.14.0-1.el7_4.ngx.x86_64.rpm
2. 通过docker使用默认NAT网络启动一个nginx实例,在192.168.1.12和192.168.1.13上配置两个nginx实例显示两个可识别的web页面。通过docker启动web服务时要在Real Server上开启ip_forward, 因为docker run默认使用的NAT网络依赖ip_forward:
# docker run --name nginx -d -p 80:80 -v /etc/nginx/:/etc/nginx/ -v /var/www/html/:/usr/share/nginx/html/ -v /var/log/nginx/:/var/log/nginx/ nginx:1.13.12 # echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
最后执行iptables -F确保所有通信不被防火墙阻挡。
LVS/TUN模式配置完成,通过在另一个linux 虚拟机中通过curl访问192.168.1.99, 可以看到http请求会以轮询的方式被分别转发到的192.168.1.12和192.168.1.13:
在浏览器中访问时由于浏览器缓存可能没那么明显。
2. LVS/DR 模式:
Director(192.168.1.11)上的配置:
# ifconfig enp0s3:0 192.168.1.99 netmask 255.255.255.255 up # ipvsadm -C # ipvsadm -A -t 192.168.1.99:80 -s rr # ipvsadm -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.12 -g # ipvsadm -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.13 -g # iptables -F
DR模式不使用隧道设备tunl0, 而是把虚拟IP配置本地网卡别名enp0s3:0上,添加Real Server时指定模式为-g。也有人说把虚拟IP配置在lookback别名上,实测配置在loopback好像对real server的轮询切换并不那么及时。
Real Server(192.168.1.12,192.168.1.13)上的配置:
# ifconfig enp0s3:0 192.168.1.99 netmask 255.255.255.255 up # echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/enp0s3/arp_ignore # echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/enp0s3/arp_announce # echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore # echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce # iptables -F
如需网络内核参数永久生效请修改/etc/sysctl.conf (最好这样做):
# cat <<EOF >> /etc/sysctl.conf net.ipv4.conf.enp0s3.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.enp0s3.arp_announce = 2 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 EOF # sysctl -p
Real Server中同样要配置虚拟IP,并设置不响应对192.168.1.99的arp查询,Web Server的配置与TUN模式相同。
配置完成。
Tips:
如果在Director上也有web服务,还可以把Director(192.168.1.11)也作为Real Server使用。
参考信息:
关于arp_ignore, arp_announce, rp_filter参数的作用,请参见:
上述配置在firewalld为运行状态并且SELinux为Enforcing状态时测试通过。
所有的网络参数配置均为临时立即生效,若要长久生效,请修改/etc/sysctl.conf文件,并执行sysctl -p
# vi /etc/sysctl.conf # sysctl -p
ipvsadm配置的内容在系统重启后也会丢失,可能通过ipvsadm -Sn保存到文件,然后可通过ipvsadm –restore加载。
注意ipvsadm的-S(–save)一起要跟上n参数,否则会保存错误的IP地址。
[root@centos01 ~]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.1.99:80 rr -> 192.168.1.12:80 Route 1 0 7 -> 192.168.1.13:80 Route 1 0 4 [root@centos01 ~]# ipvsadm -Sn > ipvsadm.conf [root@centos01 ~]# cat ipvsadm.conf -A -t 192.168.1.99:80 -s rr -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.12:80 -g -w 1 -a -t 192.168.1.99:80 -r 192.168.1.13:80 -g -w 1 [root@centos01 ~]# ipvsadm -C [root@centos01 ~]# cat ipvsadm.conf | ipvsadm --restore [root@centos01 ~]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.1.99:80 rr -> 192.168.1.12:80 Route 1 0 4 -> 192.168.1.13:80 Route 1 0 4
如果遇到转发故障可通过tcpdump进行诊断。如:监听接口enp0s3,抓取host为192.168.1.99并且目的端口为80,或host为192.168.1.12并且源端口为80的数据包:
# tcpdump -i enp0s3 '((dst port 80) and (host 192.168.1.99)) or ((src port 80) and (host 192.168.1.12))'
关于LVS的调度算法请参见:LVS集群的负载调度