LVS-DR部署

目录

LVS的工作模式及其工作过程

NAT模式（VS-NAT）

直接路由模式（VS-DR）

IP隧道模式（VS-TUN）

DR模式 LVS负载均衡群集的分析及特点

数据包流向分析

DR 模式的特点

LVS-DR部署实例

LVS-DR模式部署流程

实验准备

?实验步骤

部署共享存储（NFS服务器：192.168.75.70）

配置节点服务器（192.168.75.50、192.168.75.60）?

?配置负载分配策略（192.168.75.30）

实验测试

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LVS的工作模式及其工作过程

NAT模式（VS-NAT）

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IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址（RIP）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包发送给负载均衡器，负载均衡器在接收到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址（VIP）然后发送回给客户端。

优点：集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统，只要负载均衡器有一个合法的IP地址。

缺点：扩展性有限，当服务器节点增长过多时，由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器，因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。

直接路由模式（VS-DR）

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。
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IP隧道模式（VS-TUN）

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报文封装一层IP隧道（T-IP）转发到真实服务器（RS）。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：隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”。

DR模式 LVS负载均衡群集的分析及特点

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。
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。

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。
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。
6. Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

LVS-DR部署实例

LVS-DR模式部署流程

1. 部署NFS共享存储
2. 部署Web节点服务器，在lo:0接口配置VIP，修改内核参数arp_ignore=1、arp_announce=2，添加路由route add -host <VIP> dev lo:0
3. 部署调度器，在ensXX:0接口配置VIP，修改内核参数关闭IP路由转发和ICMP重定向功能ip_forward=0、send_redirects=0，安装ipvsadm工具，添加虚拟服务器和真实服务器的相关配置，使用-g选项选择DR模式
4. 客户端访问VIP测试注：如果需要跨网段通信，调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址

注：如果需要跨网段通信，调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址

实验准备

Web 服务器1：192.168.75.50
Web 服务器2：192.168.75.60

NFS 共享存储器：192.168.75.70

LVS 负载调度器：192.168.75.30

客户端：192.168.75.1（本机）

?实验步骤

部署共享存储（NFS服务器：192.168.75.70）

关闭防火墙，安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载nfs，rpcbind服务，并开启
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
创建要共享出去的目录
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
将目录共享
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.75.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.75.0/24(rw,sync)
发布共享
exportfs -rv
查看共享
showmount -e

?

共享成功

进到配置文件写入网页内容

/opt/kgc

?

??

/opt/benet

配置节点服务器（192.168.75.50、192.168.75.60）?

在两台节点服务器下

关闭防火墙，安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载httpd，rpcbind，nfs服务，并开启
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind

查看70主机是否共享出来了

第一台节点服务器（192.168.75.50）配置

?永久挂载目录

vim /etc/fstab
192.168.75.50:/opt/kgc		/var/www/html	nfs		defaults,_netdev	0  0

第二台节点服务器（192.168.75.60）配置

永久挂载目录

vim /etc/fstab
192.168.75.60:/opt/benet		/var/www/html	nfs		defaults,_netdev	0  0

?添加回环网卡虚拟ip（两台一样）

?

?调整 proc 响应参数(两台节点服务器一样)

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.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

?配置负载分配策略（192.168.75.30）

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.75.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.50:80 -g			#若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.60:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态，Route代表 DR模式

实验测试

去到本机192.168.75.1的浏览器中搜索http://192.168.75.100/?