部署LVS-DR群集

一、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。

源 IP 客户端的 IP
目标 IP VIP
源 MAC 客户端的 MAC
目的 MAC Director Server 的 MAC

(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、NMAc地址为 Director Server的 MAc地址,修改目标MAC地址为Real Server 的 wac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。

源 IP 客户端的 IP
目标 IP VIP
源 MAC Director Server 的 MAC
目的 MAC Real Server 的 MAC

(4)到达 Real Server 的请求报文的 MACc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。

源 IP VIP
目标 IP 客户端的 IP
源 MAC Real Server 的 MAC
目的 MAC 客户端的 MAC

(5)Real Server直接将响应报文传送到客户端。

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。

二、LVS-DR中的ARP问题

问题一:

  • 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
  • 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lP的ARP请求

    问题二:

  • 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地址

    • 如: ens33接口
  • 路由器收到ARP请求后,将更新ARP表项
  • 原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址
  • 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

    ==解决ARP的两个问题的设置方法==

  • 修改/etclsysctl.conf文件

    net.ipv4.conf.lo.arp_igtnore = 1  #忽略不对本机的物理接口IP地址的ARP请求
    
    net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2  #使用本机的物理接口IP地址发送ARP请求,而不使用即将发送的数据包的源IP发送ARP请求
    
    net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
    
    net.ipv4.conf.all.arp_alnnounce = 2     
    

调度器配置操作步骤
为ens33、ens37配置IP地址,为ens33:0配置VIP地址安装ipvsadm软件包,为VIP创建虚拟服务器,使用rr算法为虚拟服务器添加四个Web节点,采用DR工作模式,权重均设为1保存LVS负载分配策略,并通过系统服务ipvsadm进行管理

配置节点服务绑定VIP
LVS-DR中,四台节点服务器要配置绑定VIP地址
VIP地址仅用作Web响应数据包的源地址,并不监听客户机的访问请求
为ens33、ens37配置IP地址,为lo:0配置VIP地址,并添加路由记录,将访问VIP的数据限制在本地

节点服务器配置测试网站
在四台节点服务器上安装配置并启用httpd服务器,分别创建测试网页,测试网页内容要不相同,以区别不同的节点服务器

三、DR模式LVS负教均衡群集部署

基础环境配置:

DR服务器(负载调度器):192.168.80.66  主机名:sever2
Web节点服务器1:192.168.80.22     主机名:web1
Web节点服务器2:192.168.80.10     主机名:nginx
lo:0 (VIP):192.168.163.188  
客户端:Windows7    

1.配置负载调度器(192.168.80.66)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

1.png
::: hljs-center

关闭防火墙

:::

13.png
::: hljs-center

配置负载调度器

:::

(1)配置虚拟IP地址(VIP:192.168.80.188)

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=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

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15.1.png

15.png
::: hljs-center

配置虚拟IP地址(VIP:192.168.80.188)

:::

(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

16.png

18.png
::: hljs-center

调整proc响应参数

:::

(3)配置负载分配策略

ipvsadm-save > letc/ 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
#若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.80.188:80 -r 192.168.80.13:80 -9
ipvsadm
ipvsadm -ln
#查看节点状态,Route代表DR模式

19.png
20.png
21.png
22.png
23.png

::: hljs-center

配置负载分配策略

:::

2.部署共享存储


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)
systemctl start nfs. service
systemctl start rpcbind. service

3.配置节点服务器(web1:192.168.80.22、192.168.80.10)

stop firewalld.service    
setenforce 0                #关闭防火墙

(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 /etclsysconfig/net:work-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

vim /etc/rc.local
/ sbin/route add -host 192.168.80.188 dev lo:0

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

ngix1.0.png
ngix1.1.png
ngix1.2.png
::: hljs-center

配置虚拟IP地址(VIP:192.168.80.188)

:::

(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/l sys/ net/ipv4/ conf/all/arp_ignoreecho "2" >/proc/sys/net/ipv4/ conf/all/arp_announce
sysctl -p
yum -y install nfs-utils rpcbind httpdsystemctl start rpcbind
systemctl start httpd

--192.168.80.66---
mount.nfs 192.168.80.66 : /opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www /html/index.html

--192.168.80.10---
mount.nfs 192.168.80.13 :/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' >/var/www/html/index.html

ngix1.3.png
ngix1.4.png
ngix1.6.png

4.测试LVS群集

在客户端使用浏览器访问http://192. 168.80.188

win7.png
::: hljs-center

修改一下win7的IPV4协议的IP地址

:::

Snipaste_20220119_170628.png

::: hljs-center

ping一下192.168.80.188,测试连通性

:::

Snipaste_20220119_170515.png

::: hljs-center

win7虚拟机使用浏览器访问http://192. 168.80.188,显示test2的网站

:::

Snipaste_20220119_170925.png
::: hljs-center

刷新浏览器,显示test1的网站

:::