LVS负载均衡——DR模式
一、LVS-DR模式
LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）工作模式，是生产环境中最常用的一 种工作模式。
- LVS-DR 模式，Director Server 作为群集的访问入口，不作为网关使用
- 节点 Director Server 与 Real Server 需要在同一个网络中，返回给客户端的数据不需要经过 Director Server。
- 为了响应对整个群集的访问，Director Server 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。
1. 数据包流量分析
客户端发送请求到 Director Server,请求的数据报文（源 IP 是 CIP,目标 IP 是 VIP） 到达内核空间。
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。
内核空间判断数据包的目标 IP 是本机 VIP，此时 IPVS 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。
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。
Real Server 直接将响应报文传送到客户端。
二、LVS-DR模式的特点
（1）Director Server（调度器） 和 Real Server（节点服务器） 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。（RS的网关地址只能指定真实的路由器网关）
（6） Real Server 上的 lo 接口配置VIP的IP地址。
三、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. 解决解决ARP的两个问题的设置方法
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。
四、LVS负载均衡群集-DR模式部署
1.环境准备
DR 服务器：192.168.190.60
Web 服务器1：192.168.190.40
Web 服务器2：192.168.190.50
vip：192.168.190.20
客户端：192.168.190.10
2.配置负载调度器（192.168.190.60）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm
1） 安装ipvsadm工具
2）配置虚拟IP地址（vip:192.168.190.20）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
3）重启服务、重启网卡
systemctl restart network
ifup ifcfg-ens33:0
4）调整/proc响应参数并刷新
对于 DR 群集模式来说，由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，应该关闭 Linux 内核的重定向参数响应服务器不是一台路由器，那么它不会发送重定向，所以可以关闭该功能。
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
5）加载模块
6）配置负载分配策略，并启动服务
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
7）清空ipvsadm，并做策略
添加真实服务器-a 指定VIP地址及TCP端口-t 指定RIP地址及TCP端口 -r 指定DR模式-g
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.190.20:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.190.20:80 -r 192.168.63.40:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.190.20:80 -r 192.168.63.50:80 -g
3.设置Web节点服务器 两台同样设置
1、关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
2、安装httpd服务，并开启
yum install -y httpd
systemctl start httpdvim /var/www/html/index.html
添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
设置路由
[root@mayinbin2 network-scripts]# route add -host 192.168.190.20 dev lo:0
[root@mayinbin2 network-scripts]# route -n
开机执行命令
vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.190.20 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local调整 proc 响应参数
添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
[root@mayinbin2 network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
4.客户端测试
