###LVS-DR群集

理解LVS-DR工作原理
掌握LVS-DR部署过程

DR模式LVS负载均衡群集
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)RealServer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1o接口配置VIP的IP地址。

DR模式LVS负载均衡群集部署
DR服务器: 192.168.80.10
Web服务器1: 192.168.80.12
Web服务器2: 192.168.80.13
vip: 192.168.80.188
客户端: 192.168.80.200

1.配置负载调度器(192.168.80.10)
systemctl stop firewalld. service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

(1)配置虚拟IP地址(VIP: 192.168.80.188 )
cd /etc/sysconf ig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式,复制为ifcfg-tun10
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

(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.ipforward = C
net. ipv4.conf.all.send
redirects = 0
net. ipv4. conf . default.send redirects = 0
net . ipv4. conf .ens33. send redirects = 0

sysctl -P

(3)配置负载分配策略
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 192.168.80.12:80 -g #若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.80.188:80 -r 192.168.80.13:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -1n #查看节点状态,Route代表DR模式

2.部署共享存储(NFS服务器: 192.168.80.13)
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
/usr/share * (ro, sync)
/opt/kgc 192.168.80.0/24 (rw, sync)
/opt/benet 192 .168.80.0/24 (rw, sync)

systemct1l start nfs.service
systemctl start rpcbind. service

3.配置节点服务器(192.168.80.100、 192.168.80.101)
systemctl stop firewalld. service
setenforce 0
(1)配置虚拟IP地址(VIP: 192. 168.80.188)
#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-1o ifcfg-1o: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 1o:0
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

chmod +x /etc/rc.d/rc. local

(2)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

或者
echo "1" >/proc/ sys/net/ ipv4/conf/lo/arp ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp
announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp
announce

sysctl -P

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

192.168.80.100
mount.nfs 192.168. 80.13:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index. html

192.168.80.101
mount.nfs 192.168.80.13: /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://192.168.80.188/

面试:
简述LVS三种工作模式,简述他们的区别?

答案:
NAT:通过网络地址转换实现的虚拟服务器,大并发访问时,调度器的性能成为瓶颈
DR: 使用路由技术实现虚拟服务器,节点服务器需要配置VIP,注意MAC地址广播
TUN:通过隧道方式实现虚拟服务器。

列举你知道的LVS调度算法?
答案:
轮询(Round Robin) ;
加权轮询(Weighted Round Robin) ;
最少连接(Least Connections) ;
加权最少连接(Weighted Least Connections) ;
源地址哈希值(source hash) 。

LVS调度器常见算法(均衡策略) ?
LVS调度器用的调度方法基本分为两类:

固定调度算法: rr, wrr, dh, sh

rr:轮询算法,将请求依次分配给不同的rs节点,即RS节点中均摊分配。适合于RS所有节点处理性能接近的情况。

wrr:加权轮训调度,依据不同RS的权值分配任务。权值较高的RS将优先获得任务,并且分配到的连接数将比权值低的RS更多。相同权值的RS得到相同数日的连接数。

dh:目的地址哈希调度(destination hashing) 以目的地址为关键字查找一- 个静态hash表来获得所需RS。

sh:源地址哈希调度(source hashing) 以源地址为关键字查找- - 个静态hash表来获得需要的RS.
动态调度算法: wlc, lc,1blc

wlc: 加权最小连接数调度,假设各台RS的权值依次为Wi, 当前tcp连接数依次为Ti,依次去Ti/Wi为最小的RS作为下一个分配的RS。

lc: 最小连接数调度(least-connection) ,IPVS表存储了所有活动的连接。LB会比较将连接请求发送到当前连接最少的RS.

lblc:基于地址的最小连接数调度( locality- basedleast--connection):将来自同一个目的地址的请求分配给同一台RS,此时这台服务器是尚未满负荷的。否则就将这个请求分配给连接数最小的RS,并以它作为下一 次分配的首先考虑。

LVS的工作模式及其工作过程:

LVS有三种负载均衡的模式,分别是VS/NAT (nat 模式)、VS/DR (路由模式)、VS/TUN (隧道模式)。

1、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。

2、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--块网卡连接到同一-物理网段上,必须在同--个局域网环境。

3、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"。

注意:调度器:ens33:0承载VIP,设置内核参数,不做路由器转发,配置ipvsadm
-g指定为DR模式节点服务器: lo:0承载VIP, 设 置内核参数,限制ARP请求配 置路由限制在本地安装WEB应用