部署LVS-DR群集
LVS-DR集群
- 1.DR模式中名词详解
- 2.LVS-DR工作原理
- 3.数据包流向分析
- 4. LVS-DR中的ARP问题
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- 4.1 IP地址冲突
- 4.2 RS响应请求报文
- 5. LVS-DR实战演练
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- 5.1 部署共享存储
- 5.2 配置节点服务器
- 5.3 配置负载调度器
1.DR模式中名词详解
| 名词 | 功能作用解释 |
|---|---|
| DS（Director Server） | 前端负载均衡节点服务器 |
| RS（Real SERVER） | 真正提供服务的后端服务器 |
| RIP（RealServer IP） | 后端服务器的ip地址 |
| DIP | 调度器和后端服务器通信的IP |
| CIP（Client IP） | 源IP（客户端的IP） |
| VIP（Virtual IP） | 负载均衡对外提供访问的IP地址，一般负载均衡IP都会通过Viirtual IP实现高可用 |
| 源MAC地址 | DS调度器的MAC地址 |
| 目的MAC地址 | RS真正服务器的MAC地址 |
2.LVS-DR工作原理
- 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。
3.数据包流向分析
（1） 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。
（2） 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。
（3） 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。
（4） 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。
（5） Real Server直接将响应报文传送到客户端。
4. LVS-DR中的ARP问题
4.1 IP地址冲突
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
解决办法：
4.2 RS响应请求报文
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。
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。
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.
5. LVS-DR实战演练
5.1 部署共享存储
（NFS服务器CentOS 7-5：192.168.80.50）
（1）永久关闭防火墙并禁止开机自启
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
etc/selinux/config
SELINUX=disabled
（2）查看安装并启动nfs-utils和rpcbind服务，创建共享目录
rpm -q install nfs-utils rpcbind
##yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/data/host30 /opt/data/host40
chmod 777 /opt/data/
vim /opt/data/host30/index.html
Share 30 web test!
IP:192.168.80.30. This is 50 share web test1!
vim /opt/data/host40/index.html
Share 30 web test!
IP:192.168.80.40. This is 50 share web test2!
vim /etc/exports
/opt/data/host30 192.168.80.0/24(rw,sync)
/opt/data/host40 192.168.80.0/24(rw,sync)
showmount -e
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
5.2 配置节点服务器
（Nginx服务器CentOS 7-4和CentOS 7-3：192.168.80.30、192.168.80.40)
（1）永久关闭防火墙并禁止开机自启
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
etc/selinux/config
SELINUX=disabled
（2）修改lo:0网卡地址（VIP）
注意： 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
（3）添加VIP路由，实现开机自动加载/etc/rc.d/rc.local
route add -host 192.168.80.188 dev lo:0
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.80.188 dev lo:0
route -n
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
(4)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
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
（5）查看安装并启动Apache服务
rpm -q httpd
##yum install -y httpd
（6）查看安装并启动nfs-utils和rpcbind服务,挂载共享目录
rpm -q install nfs-utils rpcbind
##yum -y install nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
showmount -e 192.168.80.50
mount 192.168.80.50:/opt/data/host30 /var/www/html
##mount 192.168.80.50:/opt/data/host40 /var/www/html
df
systemctl restart httpd
netstat -lntp | grep httpd
（7）本主机的虚拟机验证Apache服务是否配置成功
浏览器访问 http://192.168.80.30
浏览器访问 http://192.168.80.40
5.3 配置负载调度器
（CentOS 7-2：192.168.80.20）
（1）永久关闭防火墙并禁止开机自启
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
etc/selinux/config
SELINUX=disabled
（2）配置虚拟IP地址（VIP：192.168.80.188）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
（3）调整proc响应参数
注意： 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
（4）安装并启动ipvsadm,配置负载分配策略
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.80.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.80.188:80 -r 192.168.80.30:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.80.188:80 -r 192.168.80.40:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式
（5）在客户端浏览器测试LVS群集
在客户端使用浏览器访问 http://192.168.80.188
