LVS-DR模式 - 技术栈

简介

LVS-DR模式，也是最常用的Ivs负载方式，DR DIRECT ROUTING 直接路由模式

数据流向

负载均衡lvs调度器，只负责请求和转发到后端的真实服务器，响应结果由后端服务器直接转发给客户端，不需要经过调度器的处理。减轻了LVS的负担，提高性能和稳定性。

LVS-DR模式的工作原理:

1、客户端发送请求到vip
2、LVS的调度器接受请求之后，根据算法选择一台后端真实的服务器，请求转发到后端的RS，请求报文的目的MAC地址，修改成后端真实服务器的MAC地址。转发
3、后端真实服务器接受请求，处理完成之后，由于后端服务器直接把响应结果转发给客户端，响应报文中的目的的MAC地址修改成客户端的MAC地址。直接把响应报文转发到客户端。
4、调度器，后端真实服务器都有vip地址，调度的地址和后端真实服务器在同一网段。

LVS-DR模式的特点

1、调度器的ip和真实服务器的ip必须在同一物理网络中
2、真实服务器的ip地址可以是私有地址，也可以是公网地址。如果配置的是公网，通过互联网可以直接访问RIP
3、调度器只做入口，但是不做网关。要把服务器的转发功能关闭
4、后端真实服务器的网关也不能指向调度器，真实服务器的数据包不允许经过调度器
5、后端真实服务器上，基于LO接口配置VIP的ip地址

ARP协议:网络层协议，将IP地址解析为物理MAC地址
ARP请求:主机A和主机B
ARP 解决局域网内部的通信。 ip地址和MAC地址映射
DR模式的调度器和后端服务器都在一个网段中，通过ARP请求实现局域网内部通信。

问题一:
由于调度器和后端真实服务器的都有相同的VIP地址，导致响应冲突，ARP通信紊乱？？？
对后端的真实服务器进行处理，真实服务器不响应针对VIP地址的arp请求
VIP地址使用LO的虚拟地址：arp_ignore
后端真实服务器只响应目的ip为本地IP，也就是RIP。后端服务器的真正IP地址。ens33网卡提供的地址。

问题二:
返回报文使用的源地址还是VIP地址，调度器也是VIP,怎么把响应返回到客户端不经过调度器呢？？？

后端真实服务器做一个内核参数的优化:arp_announce=2 系统不使用ip数据包的源地址，来设置ARO的请求。真实的物理网卡的地址。

调度器的内核优化

复制代码

1、关闭服务器作为网关的转发功能
net.ipv4.ip_forward = 0


2、控制是否发送ICMP的重定向消息，禁止重定向
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 


3、禁止默认网络接口，就是调度网卡，发送icmp的重定向消息
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

 
4、指明网卡设备，ens33不发送重定向消息
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0


5、把vip的地址绑定到lo:0，作为LVS的vip地址。标识。告诉调度器，进行转发请求的ip地址寻址。
route add -host 192.168.233.100 dev lo:0

web内核优化

复制代码

web内核优化

1、#设置lo接口忽略来自任何接口的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

2、全部忽略设置lo接口仅会响应本地的IP地址，其他的接口ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

3、所有接口忽略来自任务接口的ARP请求
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

4、所有接口仅会响应本地的IP地址的ARP请求，其他的接口的ARP请求全部忽略
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

负载均衡算法设置

复制代码

修改VIP的调度算法:
ipvsadm -E -t 192.168.233.100:80 -s wrr

修改加权的轮询权重
ipvsadm -e -t 192.168.233.100:80 -r 192.168.233.20:80 -w 3

ipvsadm -ln 显示内容

LVS的负载均衡的工作方式：

复制代码

三种方式：NAT DR(用的最多) TUN(付费)

NAT:
·优点：配置简单
·缺点：性能瓶颈
真实服务器：any
支持的网络：私网
后端服务数量：low（10-20）

DR
·优点：性能最好
·缺点：调度服务器和后端服务器真实服务器不能跨网段
真实服务器：NO-ARP (请求只能到真实服务器)
支持的网络：后端服务器即可是内网也可以是公网
真实服务器数量: 100台

TUN 公司不用

实验需求

复制代码

setenforce 0
systemctl stop firewalld.service

test1 192.168.233.10 调度器
test2 192.168.233.20 web集群1
test3 192.168.233.30 web集群2
VIP地址:192.168.10.99
客户端: 随机选择。

test1 192.168.233.10 调度器

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1、创建虚拟网卡
ifconfig ens33:0 192.168.10.99/24

2、调度器内核优化
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

3、添加虚拟ip服务器 vip 及算法
ipvsadm -A -t 192.168.10.99:80 -s rr

4、在虚拟ip服务器 添加后端真实的ip 及
ipvsadm -a -t 192.168.10.99:80 -r 192.168.10.20:80 -g

5、把规则保存到
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl restart ipvsadm.service


删除虚拟ip服务器
ipvsadm -D -t x.x.x.x:80

修改算法
ipvsadm -E -t 192.168.10.99:80 -s dh

test2 192.168.233.20 web集群1
test3 192.168.233.30 web集群2

复制代码

1、cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
..........
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.10.99
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
..........

2、重启网卡
ifup ifcfg-lo:0

3、把vip绑定到lo:0循环网卡上，作为LVS的vip地址。标识。告诉调度器，进行转发请求的ip地址寻址。
route add -host 192.168.10.99 dev lo:0

4、vim /etc/sysctl.conf
..........
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
..........

5、立即生效
sysctl -p

编译安装路径
cd /usr/local/nginx/html/
vim index.html 
.........

192.168.10.20
设置其ip地址

.........


或


yum安装
vim /usr/share/nginx/html
.........

nginx-----1

.........

客户端: 随机选择。