LVS-DR模式

本章结构:

1、LVS-DR数据包流向分析

2、LVS-DR中ARP问题

3、LVS-DR特性

4、LVS-DR集群的搭建

LVS-DR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

2、LVS-DR中ARP问题

问题1

在LVS-DR负载均衡群集中,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,应该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。

解决办法:

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:代表系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求

问题2

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,此时路由器的路由表进行更新,VIP的MAC地址由原先的均衡器变为节点服务器,路由器根据ARP表项,会将新来的请求报文转发给节点服务器,导致均衡器的VIP失效,又会造成VIP的紊乱。

解决办法

对节点服务器进行处理,设置内核参数arp_announce=2:代表不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址,而选择发送ens33接口的IP地址

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实验

准备四台虚拟机:

192.168.88.10做LVS调度器

192.168.88.20做Web服务器1

192.168.88.30做Web服务器2

192.168.88.40做nfs共享存储

VIP:192.168.88.99

1.配置负载调度器(192.168.88.10)

关闭防火墙和安全机制

加载并检查ip_vs模块

安装ipvsadm服务

(1) 配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.88.99)

复制一个虚拟网卡,并配置虚拟网卡

启动并检查虚拟网卡

(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。

刷新并检查配置情况

(3)配置负载分配策略

保存一下初始策略并启动

清空策略

指定VIP地址和端口 指定负载均衡调度算法为轮询算法

配置虚拟ip的真实ip地址,-g:匹配的是DR模式

启动并检查ipvsadm服务 查看节点状态,Route代表 DR模式

2.部署共享存储(NFS服务器:192.168.88.40)

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 192.168.88.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.88.0/24(rw,sync)

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3.配置节点服务器(192.168.88.20、192.168.88.30)

关闭防火墙和安全机制

(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)。因此使用虚拟接口 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。

复制接口为虚拟接口

配置虚拟接口 #注意:子网掩码必须全为 1

开启虚拟接口并检查

为虚拟接口添加路由规则

检查一下

在底行添加,设置开机自启

赋权执行

(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

系统只响应本地的ip地址,作为ARP请求

封装去发送数据时,只让本地的ip地址进行发送

刷新并检查

安装并启动服务

挂载并检查,注意要指向nfs服务器

输入一段话用于测试

检查一下20和30是否能正常访问

访问VIP地址

等待三分钟左右,刷新即可实现跳转

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