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