LVS-DR群集部署
目录
一、LVS-DR数据包流向分析
二、 DR 模式的特点
总结
三、LVS-DR中的ARP问题
1.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.路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效
3.解决上述问题的方法
四、部署LVS负载均衡群集的DR模式
1.配置负责调度器（192.168.88.50）
1.1配置虚拟IP地址（VIP：192.168.88.188）
1.2调整 proc 响应参数
1.3配置负载分配策略
2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.88.80）
3.配置节点服务器（192.168.88.60 192.168.88.70）
3.1配置虚拟 IP 地址
3.2调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发送冲突
4.测试 LVS 群集
一、LVS-DR数据包流向分析
数据包流经路线为 1-2-3-4
- 客户端发送请求到 Director Server（负载均衡器），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（IP虚拟服务器）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、 DR 模式的特点
- Director Server 和 Real Server 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。
- Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。
总结
- 原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址（R-MAC）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。
- 优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。
- 缺点：需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。
三、LVS-DR中的ARP问题
1.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，它们都会接收到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
解决方案：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的ARP请求
2.路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效
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IP）作为ARP请求包中的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址。
解决方案：
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
3.解决上述问题的方法
修改/etc/sysctl.conf 文件
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 = 2四、部署LVS负载均衡群集的DR模式
DR服务器：192.168.88.50
web服务器1：192.168.88.60
web服务器2：192.168.88.70
nfs服务器：192.168.88.80
VIP：192.168.88.188
客户端：192.168.88.200
1.配置负责调度器（192.168.88.50）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm1.1配置虚拟IP地址（VIP：192.168.88.188）
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=192.168.88.188
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0 
1.2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
1.3配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.88.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.88.188:80 -r 192.168.88.60:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.88.188:80 -r 192.168.88.70:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式
2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.88.80）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
vim /etc/exports
/opt/kgc 192.168.88.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.88.0/24(rw,sync)
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
3.配置节点服务器（192.168.88.60 192.168.88.70）
3.1配置虚拟 IP 地址
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
#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=192.168.80.188
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 192.168.80.188 dev lo:0 #临时添加
或
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.80.188 dev lo:0 #永久配置
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
3.2调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发送冲突
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
yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd
--192.168.88.60---
mount.nfs 192.168.88.60:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html
--192.168.80.101---
mount.nfs 192.168.88.70:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html
4.测试 LVS 群集
在客户端使用浏览器访问 http://192.168.88.188/
