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初次搭建LVS时使用只有一张网卡的虚拟机,无论如何配置都不能跳转到real server 上,总结发现与LVS的连接模式有关系,LVS主要有以下几种模式:
一、NAT模式;
NAT模型:地址转换类型,主要是做地址转换,类似于iptables的DNAT类型,它通过多目标地址转换,来实现负载均衡;
特点和要求:
- LVS(Director)上面需要双网卡:DIP(内网)和VIP(外网)
- 内网的Real Server主机的IP必须和DIP在同一个网络中,并且要求其网关都需要指向DIP的地址
- RIP都是私有IP地址,仅用于各个节点之间的通信
- Director位于client和Real Server之间,负载处理所有的进站、出站的通信
- 支持端口映射
- 通常应用在较大规模的应用场景中,但Director易成为整个架构的瓶颈。
相关机器信息:
LB1 eth0:192.168.244.132 (Vip) (公网)
eth1:192.168.27.128 (Dip) (内网)
rs1 eth0:192.168.27.130 (Rip) (内网)getway:192.168.27.128
rs2 eth0:192.168.27.131 (Rip) (内网)getway:192.168.27.128
首先使用nginx将两台rs机器访问页面配置好,使得访问rs1出现welcome to nginx!I'm rs 1!,访问rs2出现welcome to nginx!I'm rs 2。
现在在LB上操作;
确定本机ip_vs模块是否加载,也就是是否支持lvs,2.4.2后都支持了;然后安装ipvsadm 用户操作命令。
ipvsadm安装:
[root@LB1 ~]# yum install ipvsadm -y
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipvsadm -A -t 192.168.244.132:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.244.132:80 -r 192.168.27.130-m
ipvsadm -a -t 192.168.244.132:80 -r 192.168.27.131-m
测试页面时可以访问到 两台rs的 html页面交替出现。
二、DR模式:
特点和要求
- 各个集群节点必须和Director在同一个物理网络中
- RIP地址不能为私有地址,可以实现便捷的远程管理和监控
- Director仅仅负责处理入站请求,响应报文则由Real Server直接发往客户端
- 集群节点Real Server 的网关一定不能指向DIP,而是指向外部路由
- Director不支持端口映射
- Director能够支持比NAT多很多的Real Server
原理:
DR模型:直接路由模型,每个Real Server上都有两个IP:VIP和RIP,但是VIP是隐藏的,就是不能提高解析等功能,只是用来做请求回复的源IP的,Director上只需要一个网卡,然后利用别名来配置两个IP:VIP和DIP
Director在接受到外部主机的请求的时候转发给Real Server的时候并不更改目标地址,只是通过arp解析的MAC地址进行封装然后转给Real Server,Real Server在接受到信息以后拆除MAC帧封装,然后直接回复给CIP。
LB1: eth0: 192.168.182.133
vip(eth0:0): 192.168.182.200
RS1: eth0:192.168.182.130
lo:0(vip) :192.168.182.200
RS2: eth0:192.168.182.129
lo:0(vip) 192.168.182.200
通信原理:
每个Real Server上都有两个IP:VIP和RIP,但是VIP是隐藏的,就是不能提高解析等功能,只是用来做请求回复的源IP的,Director上只需要一个网卡,然后利用别名来配置两个IP:VIP和DIP
Director在接受到外部主机的请求的时候转发给Real Server的时候并不更改目标地址,只是通过arp解析的MAC地址进行封装然后转给Real Server,Real Server在接受到信息以后拆除MAC帧封装,然后直接回复给CIP。
而此时需要关闭RS上的基于VIP的arp解析,在linux内核2.4以后,内核中都内置了这种功能,通过一些设置可以关闭其arp的功能:
arp_ignore:定义接收到ARP请求时的响应级别
0:默认,只用本地配置的有响应地址都给予响应
1:仅仅在目标IP是本地地址,并且是配置在请求进来的接口上的时候才给予响应(仅在请求的目标地址配置请求到达的接口上的时候,才给予响应)
arp_announce:定义将自己的地址向外通告时的级别
0:默认,表示使用配置在任何接口的任何地址向外通告
1:试图仅向目标网络通告与其网络匹配的地址
2:仅向与本地接口上地址匹配的网络进行通告
Ps:要想让其功能生效,必须先设置相关设置,然后在配置IP地址等信息
1、开始在RS1操作:
[root@rs1 ~]# echo 2>/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
[root@rs1 ~]# echo 2>/proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
[root@rs1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@rs1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
[root@rs1 ~]# service network restart
[root@rs1 ~]#ifconfig lo:0 192.168.182.200 netmask 255.255.255.255 broadcast 182.168.182.200
[root@rs1 ~]# route add -host 192.168.182.200 dev lo:0
上面的就是定义了arp响应的级别;还有就是vip的请求数据,从rs1的本地ip进行了回复;
2、在RS2上执行上面同样的操作
3、在LB上操作:
配置eth0网卡ip;
[root@LB1 ~]# ifconfig eth0:0 192.168.182.200/24 #在eth0:0配置vip
验证RS的web服务,访问两天RS服务器均可正确访问,分别出现I'm 1! 和 I'm 2!
接下来在DR上设置转发:
[root@LB1 ~]# yum install ipvsadm -y
ipvsadm -A -t 192.168.182.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.182.200:80 -r 192.168.27.130 -g
ipvsadm -a -t 192.168.182.200:80 -r 192.168.27.131 -g
访问192.168.182.200测试结果,可交替出现两台RS的html页面。
三、TUN模式;
其实数据转发原理和上图是一样的,不过这个我个人认为主要是位于不同位置(不同机房);LB是通过隧道进行了信息传输,虽然增加了负载,可是因为地理位置不同的优势,还是可以参考的一种方案;
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给物理服务器,而物理服务器将应答包直接发给用户。所以,负载均衡器能处理很巨大的请求量,这种方式,一台负载均衡能为超过100台的物理服务器服务,负载均衡器不再是系统的瓶颈。使用VS-TUN方式,如果你的负载均衡器拥有100M的全双工网卡的话,就能使得整个Virtual Server能达到1G的吞吐量。
不足:但是,这种方式需要所有的服务器支持"IP Tunneling"(IP Encapsulation)协议;
LB1: eth0: 192.168.182.132
vip(tunl0): 192.168.182.200
RS1: eth0:192.168.27.130
tunl0(vip) :192.168.182.200
RS2: eth0:192.168.138.131
tunl0(vip) :192.168.182.200
LB1操作:
yum install ipvsadm -y
ifconfig tunl0 192.168.182.200 broadcast 192.168.182.200 netmask 255.255.255.0 up
route add -host $VIP dev tunl0
ipvsadm -A -t 192.168.182.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.182.200:80 -r 192.168.27.130 -i
ipvsadm -a -t 192.168.182.200:80 -r 192.168.138.131 -i