LVS负载均衡群集(DR模式)

文章目录

  • 一、LVS-DR工作原理
    • 1.数据包流向分析
    • 2.DR模式的特点
  • 二、LVS-DR中的ARP问题
  • 三、部署LVS-DR集群
    • 1.配置负载调度器(192.168.190.2)
    • 2.配置虚拟IP地址(VIP:192.168.190.180)
      • 2.1 调整 proc 响应参数
      • 2.2 配置负载分配策略
    • 3.第一台Web节点服务器
    • 4.第二台Web节点服务器
    • 5.验证
  • 四、总结

一、LVS-DR工作原理

1.数据包流向分析

  1. 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。
  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VTP,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。
  4. 到达Real Server 的请求报文的 NAC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IO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。

LVS负载均衡群集(DR模式)_第1张图片

2.DR模式的特点

  1. Director Server和 Real Server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。
    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。

二、LVS-DR中的ARP问题

1、在LVS-DR负载均衡集群中,负载均衡与节点服务器都要配置相同的VIP地址。

2、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。

3、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

4、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。

5、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,如:ens33

6、路由器收到ARP请求后,将更新ARP表项

7、原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址

8、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:

1、arp ignore=1

防止网关路由发送ARP广播时调度器和节点服务器都进行响应,导致ARP缓存表混乱,不对非本地物理网卡的ARP请求进行响应.因为VIP时承载lo:0

2、arp _announce=2

系统不使用响应数据的源IP地址(VIP)来作为本机进行ARP请求报文的源ip地址,而使用发送报文的物理网卡IP地址作为ARP请求报文的源I地址,这样可以防止网关路由器接受到的源IP地址为VIP的ARP请求报文后的又更新ARP缓存表,导致外网再发送请求时,数据包到达不了调度器。

解决ARP的两个问题的设置方法:

修改 /etc/sysctl.conf 文件
 
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

三、部署LVS-DR集群

LVS负载均衡群集(DR模式)_第2张图片

#环境简介
DR 服务器:192.168.190.2     
Web 服务器1192.168.190.3      
Web 服务器2192.168.190.5          
vip:192.168.190.180
客户端:192.168.12.200

1.配置负载调度器(192.168.190.2)

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
#安装ipvsadm工具
yum install ipvsadm.x86_64 -y

LVS负载均衡群集(DR模式)_第3张图片

2.配置虚拟IP地址(VIP:192.168.190.180)

cd /etc/sysconfig/network-scripts
vim ifcfg-ens33:0
  
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.190.180
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

LVS负载均衡群集(DR模式)_第4张图片

LVS负载均衡群集(DR模式)_第5张图片

LVS负载均衡群集(DR模式)_第6张图片

2.1 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,应该关闭Linux 内核的重定向参数响应,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    #刷新配置

LVS负载均衡群集(DR模式)_第7张图片
在这里插入图片描述

2.2 配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm

systemctl start ipvsadm.service

#清除原有策略
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.190.180:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.190.180:80 -r 192.168.190.3:80 -g #如果这里是隧道模式,直接将-g替换成-i即可
ipvsadm -a -t 192.168.190.180:80 -r 192.168.190.5:80 -g

#查看节点状态,Route代表 DR模式
ipvsadm -ln

保存
ipvsadm-save > /etc/sysconig/ipvsadm

LVS负载均衡群集(DR模式)_第8张图片
在这里插入图片描述

3.第一台Web节点服务器

192.168.190.3

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
2. #安装httpd、开启服务
yum install httpd -y
systemctl start httpd
 
3. #创建一个站点文件
vim /var/www/html/index.html
l love you
 
4. #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/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.190.180
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
 
systemctl restart network
 
 
5. #设置路由
route add -host 192.168.190.180 dev lo:0
route -n
 
6. #开机执行命令
vim /etc/rc.d/rc.local 
/usr/sbin/route add -host 192.168.190.180 dev lo:0
 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
 
7. #调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IPARP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
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

#加载配置
sysctl -p

在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第9张图片
在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第10张图片
重启网卡
在这里插入图片描述
设置路由
LVS负载均衡群集(DR模式)_第11张图片
LVS负载均衡群集(DR模式)_第12张图片
在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第13张图片
LVS负载均衡群集(DR模式)_第14张图片

4.第二台Web节点服务器

192.168.190.5

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
2. #安装httpd、开启服务
yum install httpd -y
systemctl start httpd
 
3. #创建一个站点文件
vim /var/www/html/index.html
l love love you
 
4. #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/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.190.180
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
 
systemctl restart network
 
 
5. #设置路由
route add -host 192.168.190.180 dev lo:0
route -n
 
6. #开机执行命令
vim /etc/rc.d/rc.local 
/usr/sbin/route add -host 192.168.190.180 dev lo:0
 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
 
7. #调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IPARP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
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
 
sysctl -p

在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第15张图片
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第16张图片
在这里插入图片描述
LVS负载均衡群集(DR模式)_第17张图片
LVS负载均衡群集(DR模式)_第18张图片
在这里插入图片描述

LVS负载均衡群集(DR模式)_第19张图片
LVS负载均衡群集(DR模式)_第20张图片

5.验证

LVS负载均衡群集(DR模式)_第21张图片
过几分钟再点
LVS负载均衡群集(DR模式)_第22张图片

四、总结

1.介绍了lvs-dr的工作原理、数据流向,并对其中出现的问题进行阐述。

2.介绍了LVS-DR的特点及优缺点

3.部署内网LVS-DR

你可能感兴趣的:(负载均衡,网络,运维)