一、LVS-DR数据包流向分析
为了方便进行原理分析，将Client与群集机器放在网络中，数据包流经的路线为1-2-3-4
LVS-DR模型的特点
①RS和DS必须在同一个物理网络中
②RS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所有的请求报文经由Director Server，但响应报文必须不能经过Director Server
④RS的数据包绝不允许指向DIP
⑤RS上的lo接口配置VIP的IP地址
1.1、Client向目标VIP发出请求，Director（负载均衡器）接收
1.1.1、IP包头及数据帧头信息
1.2、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，然后再局域网上发送
1.2.1、IP包头及数据帧头信息
1.3、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，发送到局域网
1.3.1、IP包头及数据帧头信息
1.4、Client将收到回复报文，Client人为得到正常的服务，而不会知道是哪一台服务器处理的
1.4.1、注意：如果跨网段，则报文通过路由器经由Internet返回给用户
二、LVS-DR中的ARP问题
2.1、在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡与节点服务器都要配置相同的VIP地址
2.2、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
2.2.1、当ARP广播发送到LVS－DR集群时，因为负载均衡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
2.2.2、只有前端的负载均衡器进行响应广播，节点服务器不应该响应ARP广播
2.3、对节点服务要求进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
2.3.1、使用虚接口lo:0承载VIP地址
2.3.2、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
2.4、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
2.5、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
2.6、路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项
2.7、原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址
2.8、问题
路由表根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效
2.9、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
三、案例：LVS-DR部署
3.1、环境
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调度服务器 |
192.168.100.10/24（内网） |
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192.168.100.100/24（VIP） |
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Web1服务器 |
192.168.100.20/24 |
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Web2服务器 |
192.168.100.30/24 |
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NFS共享服务器 |
192.168.100.40/24 |
|
客户机一台 |
用于测试验证 |
3.2、配置调度服务器
1 加载ip_vs模块
2 [root@lvs ~]# modprobe ip_vs
3 [root@lvs ~]# cat /proc/net/ip_vs
4 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
5 Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
6 -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
7
8 安装管理软件ipvsadm，不需要启动
9 [root@lvs ~]# rpm -ivh /mnt/Packages/ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64.rpm
10
11 编辑调度服务器脚本
12 [root@lvs ~]# vi dr.sh
13 #!/bin/bash
14 # dr调度服务器安装
15 ifconfig ens33:0 192.168.100.100 broadcast 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255 up #添加虚拟地址的虚接口
16 route add -host 192.168.100.100 dev ens33:0 #给ens33:0添加路由
17 ipvsadm -C #清除内核虚拟服务器表中的所有记录
18 ipvsadm -A -t 192.168.100.100:80 -s rr #创建虚拟服务器
19 ipvsadm -a -t 192.168.100.100:80 -r 192.168.100.20:80 -g #添加服务器节点
20 ipvsadm -a -t 192.168.100.100:80 -r 192.168.100.30:80 -g #添加服务器节点
21 ipvsadm -Ln #查看节点状态，加个"-n"将以数字形式显示地址、端口信息
22
23 执行脚本
24 [root@lvs ~]# sh dr.sh
25
26 查看接口
27 [root@lvs ~]# ifconfig
28 ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
29 inet 192.168.100.10 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.100.255
30 inet6 fe80::26b5:ebd3:a0d2:db12 prefixlen 64 scopeid 0x20<link>
31 ether 00:0c:29:9a:cd:27 txqueuelen 1000 (Ethernet)
32 RX packets 3038 bytes 1120347 (1.0 MiB)
33 RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0
34 TX packets 1151 bytes 130160 (127.1 KiB)
35 TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0
36
37 ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500
38 inet 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255 broadcast 192.168.100.100
39 ether 00:0c:29:9a:cd:27 txqueuelen 1000 (Ethernet)
40
41 ###选项注释
42 "-A":表示添加虚拟服务器
43 "-a":表示添加真实服务器
44 "-t":用来指定VIP地址及TCP端口
45 "-r":用来指定RIP地址及TCP端口
46 "-s":用来指定负载调度算法——rr（轮询）、wrr（加权轮询）、lc（最少连接）、wlc（加权最少连接）
47 "-m":表示使用NAT群集模式（是DR模式，是TUN模式）
3.3、配置NFS服务器
1 安装NFS服务
2 [root@nfs-server ~]# yum -y install rpcbind nfs-utils
3
4 创建测试目录并新建网页
5 [root@nfs-server ~]# mkdir -p /opt/web1
6 [root@nfs-server ~]# mkdir -p /opt/web2
7 [root@nfs-server ~]# echo '<h1>this is web 1!</h1>' > /opt/web1/index.html
8 [root@nfs-server ~]# echo '<h1>this is web 2!</h1>' > /opt/web2/index.html
9
10 设置访问权限
11 [root@nfs-server ~]# vi /etc/exports
12 /opt/web1 192.168.100.20(ro)
13 /opt/web2 192.168.100.30(ro)
14
15 开启服务并开机自启
16 [root@nfs-server ~]# systemctl start nfs
17 [root@nfs-server ~]# systemctl start rpcbind
18 [root@nfs-server ~]# systemctl enable nfs
19 [root@nfs-server ~]# systemctl enable rpcbind
20
21 查看访问权限
22 [root@nfs-server ~]# showmount -e
23 Export list for nfs-server:
24 /opt/web2 192.168.100.30
25 /opt/web1 192.168.100.20
3.4、配置Web1服务器
1 安装httpd服务
2 [root@web1 ~]# yum -y install httpd
3
4 挂载NFS服务
5 [root@web1 ~]# mount 192.168.100.40:/opt/web1 /var/www/html
6
7 查看权限
8 [root@web1 ~]# showmount -e 192.168.100.40
9 Export list for 192.168.100.40:
10 /opt/web2 192.168.100.30
11 /opt/web1 192.168.100.20
12
13 开启httpd服务
14 [root@web1 ~]# systemctl start httpd
15
16 本机访问
17 [root@web1 ~]# curl http://localhost
18 <h1>this is web1!</h1>
19
20 配置DR模式
21 [root@web1 ~]# vi web1.sh
22 #!/bin/bash
23 # web1
24 ifconfig lo:0 192.168.100.100 broadcast 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255 up
25 route add -host 192.168.100.100 dev lo:0
26 echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
27 echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
28 echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
29 echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
30 sysctl -p &> /dev/null
31
32 执行脚本
33 [root@web1 ~]# sh web1.sh
34
35 查看端口信息
36 [root@web1 ~]# ifconfig
37 ......
38 lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
39 inet 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255
40 loop txqueuelen 1 (Local Loopback)
41 ......
3.5、配置web2服务器
1 安装httpd服务
2 [root@web1 ~]# yum -y install httpd
3
4 挂载NFS服务
5 [root@web1 ~]# mount 192.168.100.40:/opt/web2 /var/www/html
6
7 查看权限
8 [root@web1 ~]# showmount -e 192.168.100.40
9 Export list for 192.168.100.40:
10 /opt/web2 192.168.100.30
11 /opt/web1 192.168.100.20
12
13 开启httpd服务
14 [root@web1 ~]# systemctl start httpd
15
16 本机访问
17 [root@web1 ~]# curl http://localhost
18 <h1>this is web2!</h1>
19
20 配置DR模式
21 [root@web1 ~]# vi web2.sh
22 #!/bin/bash
23 # web2
24 ifconfig lo:0 192.168.100.100 broadcast 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255 up
25 route add -host 192.168.100.100 dev lo:0
26 echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
27 echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
28 echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
29 echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
30 sysctl -p &> /dev/null
31
32 执行脚本
33 [root@web1 ~]# sh web2.sh
34
35 查看端口信息
36 [root@web1 ~]# ifconfig
37 ......
38 lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING> mtu 65536
39 inet 192.168.100.100 netmask 255.255.255.255
40 loop txqueuelen 1 (Local Loopback)
41 ......
3.6、客户机测试
①先访问web1和web2服务器的IP
②再测试LVS-DR服务器IP
③查看节点状态
1 [root@lvs ~]# ipvsadm -Ln
2 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
3 Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
4 -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
5 TCP 192.168.100.100:80 rr
6 -> 192.168.100.20:80 Route 1 0 2
7 -> 192.168.100.30:80 Route 1 0 1
8 #使用的是轮询，所以权重都是1
总结
基本上LVS-DR就介绍到这里，个人还是觉得像要对LVS有一个比较全面的认识，还是需要去将官方文档认真的看过一遍。