LVS负载均衡—DR模式
目录
一、DR模式的特点
二、LVS-DR中的ARP问题
1）问题一：VIP地址相同导致响应冲突
问题原因：
解决方法：
2）问题二：返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱
问题原因：
解决方法：
3）Linux部署NAT模式的应对方案
三、LVS单网段DR模式部署
实验准备
实验部署简图：
编辑实验具体操作步骤
步骤一： 配置负载调度器（192.168.73.105）
（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.73.66）
（2）调整 proc 响应参数
（3）配置负载分配策略
步骤二：部署共享存储（NFS服务器：192.168.73.105）
步骤三：配置节点服务器（192.168.73.106、192.168.73.107）
（1）配置虚拟 IP 地址（web1和web2 的相同设置）
（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（web1和web2的相同设置）
（3） web1 节点服务器（192.168.73.106）的测试网页设置：
（4）web2的测试网页设置：
步骤四：客户机（192.168.73.109）访问VIP地址（192.168.73.66） ，并且测试负载均衡效果
一、DR模式的特点
- Director Server（调度器） 和 Real Server（节点服务器） 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。（RS的网关地址只能指定真实的路由器网关）
- Real Server 上的 lo 接口配置VIP的IP地址
二、LVS-DR中的ARP问题
1）问题一：VIP地址相同导致响应冲突
问题原因：
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：
对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
- 使用虚接口lo:0承载VIP地址
- 设置内核参数 arp_ ignore=1：系统只响应目的IP为本地IP（物理网卡的地址，而不是lo网卡的虚接口地址）的ARP请求
2）问题二：返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱
问题原因：
- 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
- 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
- 路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项。原有的VIP对应Director的MAC地址，会被更新为VIP对应的Real Server的MAC地址。导致网关设备的ARP缓存表紊乱
- 路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给Real Server，导致Director的VIP失效
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数据包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口（物理网卡）的IP地址
3）Linux部署NAT模式的应对方案
vim /etc/sysctl.conf //添加以下四行参数
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
sysctl -p //刷新配置，读取修改后的配置
#arp_ignore=1 ：使本机系统只响应目的IP为本地物理网卡IP的ARP请求。
#arp_announce=2：使本机系统不使用即将返回的IP数据包的源地址来作为ARP请求报文的源地址，而采用发送接口（物理网卡）的IP作为ARP请求报文源地址。
三、LVS单网段DR模式部署
实验准备
五台虚拟机（两台web服务虚拟机，一台DR负载均衡调度器，一台客户机，一台NFS共享服务机），具体IP配置如下：
DR 服务器：192.168.73.105
Web 服务器1：192.168.73.106
Web 服务器2：192.168.73.107
NFS共享服务机：192.168.73.108
客户端：192.168.73.109
vip：192.168.73.66
实验部署简图：
实验具体操作步骤
步骤一： 配置负载调度器（192.168.73.105）
基本配置：
systemctl stop firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.73.66）
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=192.168.73.66
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0（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（3）配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.73.66:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.106:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.107:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式
步骤二：部署共享存储（NFS服务器：192.168.73.108）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/web1 /opt/web2
chmod 777 /opt/web1 /opt/web2
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/web1 192.168.73.0/24(rw,sync)
/opt/web2 192.168.73.0/24(rw,sync)
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
步骤三：配置节点服务器（192.168.73.106、192.168.73.107）
（1）配置虚拟 IP 地址（web1和web2 的相同设置）
#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。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.73.66
NETMASK=255.255.255.255 #注意：子网掩码必须全为 1
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.73.66 dev lo:0
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.73.66 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local（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（web1和web2的相同设置）
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（3） web1 节点服务器（192.168.73.106）的测试网页设置：
mount.nfs 192.168.73.108:/opt/web1 /var/www/html
echo 'this is web1 test !
' > /var/www/html/index.html
（4）web2的测试网页设置：
mount.nfs 192.168.73.108:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is web2 test!
' > /var/www/html/index.html
此外为了快速测试web1节点服务器和web2节点服务器是否达到负载均衡的效果，可以关掉主配置中的连接保持
vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
KeepAlive off
步骤四：客户机（192.168.73.109）访问VIP地址（192.168.73.66） ，并且测试负载均衡效果
