lvs-DR模式

目录

lvs-DR原理

lvs-DR数据包的流向分析

lvs-DR中arp问题

lvs-DR特性

lvs优缺点

优点

缺点

lvs-DR集群-构建


lvs-DR原理

Director Server作为群集的访问入口,但不作为网关使用,后端服务器池中的Real Server与Director Server在同一个物理网络中,发送给客户机的数据包不需要经过Director Server。为了响应对整个群集的访问,DS(前端负载均衡节点服务器)与RS(后端真实服务器)都需要配置有VIP地址。

每个Real Server上都有两个IP:VIP(负载均衡对外提供访问的 IP 地址)和RIP(负载均衡后端的真实服务器 IP 地址),但是VIP是隐藏的,就是不能提供解析等功能,只是用来做请求回复的源IP的,Director上只需要一个网卡,然后利用别名来配置两个IP:VIP和DIP(负载均衡与后端服务器通信的 IP 地址),在DIR接收到客户端的请求后,DIR根据负载算法选择一台rs sever的网卡mac作为客户端请求包中的目标mac,通过arp转交给后端RS serve处理,后端再通过自己的路由网关回复给客户端。

lvs-DR数据包的流向分析

(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。

lvs-DR中arp问题

问题一

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,势必会造成各服务器ARP通信紊乱,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

解决方案

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

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,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,导致Director的VIP失效

解决方案

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

以上问题需要修改内核配置

复制代码
 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

lvs-DR特性

1、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 3.RIP 进行直接访问

4.Director Server作为群集的访问入口,但不作为网关使用

5.所有的请求报文经由 Director Server,但回复响应报文不能经过 Director Server

6.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

7.Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址
2、DR模式注意点

保证前端路由将目标地址为VIP报文统统发给Director Server,而不是RS。

解决方案是:修改RS上内核参数(arp_ignore和arp_announce)将RS上的VIP配置在lo接口的别 名上,并限制其不能响应对VIP地址解析请求。

arp_ignore=1表示系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求。

arp_announce=2表示系统不使用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。

lvs优缺点

优点

负载均衡器只负责将请求包分给物理服务器,而物理服务器将应答直接发送给用户,所以负载均衡器能处理很巨大的请求流量,这种方式,一台负载均衡器能为超过100物理服务器服务,负载均衡器不再是系统瓶颈,使用lvs-DR方式,如果你的负载均衡器拥有100M全双工网卡的话,就使用lvs能达到1G吞吐量,甚至更高。

缺点

所有的调度器和节点服务器在同一广播域,不支持异地容灾

lvs-DR集群-构建

环境配置

复制代码
DR 服务器:192.168.10.18      192.168.10.19    
Web 服务器1:192.168.10.16       
Web 服务器2:192.168.10.17          
vip:192.168.10.180
客户端:192.168.10.200       

1.配置负载调度器(192.168.10.18)

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:192.168.10.180)

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=192.168.10.180

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.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 192.168.10.180:80 -s rr

ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.16:80 -g #若隧道模式,-g替换为-i

ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.17:80 -g

ipvsadm

ipvsadm -ln #查看节点状态,Route代表 DR模式

2.部署共享存储(NFS服务器:192.168.10.200)

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 192.168.10.0/24(rw,sync)

/opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)

systemctl start nfs.service

systemctl start rpcbind.service

3.配置节点服务器(192.168.10.16、192.168.10.17)

systemctl stop firewalld.service

setenforce 0

(1)配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.10.180)

#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-lo ifcfg-lo:0

vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0

ONBOOT=yes

IPADDR=192.168.10.180

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 192.168.10.180 dev lo:0

vim /etc/rc.local

/sbin/route add -host 192.168.10.180 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

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd

systemctl start rpcbind

systemctl start httpd

--192.168.10.16---

mount.nfs 192.168.10.19:/opt/kgc /var/www/html

echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.10.17---

mount.nfs 192.168.10.19:/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://192.168.10.180/

相关推荐
段帅龙呀43 分钟前
Redis构建缓存服务器
服务器·redis·缓存
乌鸦不像写字台1 小时前
【docker部署】在服务器上使用docker
服务器·docker·容器
Antonio9153 小时前
【音视频】HLS简介与服务器搭建
运维·服务器·音视频
kfepiza4 小时前
Debian的`/etc/network/interfaces`的`allow-hotplug`和`auto`对比讲解 笔记250704
linux·服务器·网络·笔记·debian
无妄-20244 小时前
软件架构升级中的“隐形地雷”:版本选型与依赖链风险
java·服务器·网络·经验分享
R.X. NLOS5 小时前
VS Code远程开发新方案:使用SFTP扩展解决Remote-SSH连接不稳定问题
运维·服务器·ssh·debug·vs code
群联云防护小杜6 小时前
构建分布式高防架构实现业务零中断
前端·网络·分布式·tcp/ip·安全·游戏·架构
轩情吖8 小时前
Qt的第一个程序(2)
服务器·数据库·qt·qt creator·qlineedit·hello world·编辑框
岸边的风8 小时前
无需公网IP的文件交互:FileCodeBox容器化部署技术解析
网络·网络协议·tcp/ip
世事如云有卷舒9 小时前
Ubunt20.04搭建GitLab服务器,并借助cpolar实现公网访问
linux·服务器·gitlab