一.LVS-DR数据包流向分析

1.为方便进行原理分析,将client与群集机器放在同一网络中,数据包流经的路线为1-2-3-4

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim

2. client 向目标VIP发出请求,Director(负载均衡器)接收

3. Director根据负载均衡算法选择RealServer_1,不修改也不封装IP报文,而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址,然后在局域网上发送

4. RealServer_1收到这个帧,解封装后发现目标IP与本机匹配(RealServer事先绑定 了VIP​),于是处理这个报文。随后重新封装报文,发送到局域网

5. Client将收到回复报文。Client认为得到正常的服务,而不会知道是哪一台服务器处理的

(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(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

注意: 如果跨网段,则报文通过路由器经由Internet返回给用户

二.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

三.DR模式 LVS负载均衡群集部署

环境准备

DR 服务器:192.168.116.100
Web 服务器1:192.168.116.80
Web 服务器2:192.168.116.90
nfs 服务器: 192.168.116.60
客户端:192.168.116.123
vip:192.168.116.200

1.配置负载调度器(192.168.116.100)

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:192.168.116.200)
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=192.168.116.200
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
route add -host 192.168.116.200 dev 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,应该关闭Linux 内核的重定向参数响应。
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

(3)配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.116.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.116.200:80 -r 192.168.116.80:80 -g #若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.116.200:80 -r 192.168.116.90:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln #查看节点状态,Route代表 DR模式

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_02

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_03

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_04

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_05

LVS负载均衡集群--DR模式部署_封装_06

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_07

2.部署共享存储(NFS服务器:192.168.116.60)

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service

mkdir /opt/accp /opt/benet
chmod 777 /opt/accp /opt/benet

vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/accp 192.168.116.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.116.0/24(rw,sync)

--发布共享---
exportfs -rv

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_08

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_09

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_10

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_11

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_12

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_13

3.配置节点服务器(192.168.116.80、192.168.116.90)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

(1)配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.116.200)
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.116.200
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 192.168.116.200 dev lo:0 #添加VIP本地访问路由,将访问VIP的数据限制在本地,以避免通信紊乱

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.116.200 dev lo:0

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

(2)调整 proc 响应参数
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

--192.168.116.80---
mount.nfs 192.168.116.60:/opt/accp /var/www/html

--192.168.116.90---
mount.nfs 192.168.116.60:/opt/benet /var/www/html

web节点1:

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_14

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_15

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_16

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_17

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_18

LVS负载均衡集群--DR模式部署_封装_19

LVS负载均衡集群--DR模式部署_封装_20

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_21

LVS负载均衡集群--DR模式部署_vim_22

LVS负载均衡集群--DR模式部署_封装_23

4.测试 LVS 群集

在客户端使用浏览器访问 http://192.168.116.200/,默认网关指向192.168.116.200

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_24

LVS负载均衡集群--DR模式部署_封装_25

LVS负载均衡集群--DR模式部署_服务器_26