构建高可用性的LVS-DR群集：实现无缝的负载均衡与故障转移

一、LVS-DR集群

1.LVS-DR工作原理

2.数据包流向分析

3.LVS-DR模式特点

一、LVS-DR集群

1.LVS-DR工作原理

LVS-DR模式，Director Server作为群集的访问入口，不作为网关使用，节点Director Server 与Real Server需要在同一个网络中，返回给客户端的数据不需要经过Director Server 。为了响应对整个群集的访问，Director Server 与Real Server都需要配置VIP地址。

2.数据包流向分析

a.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

b.Director Server 和Real Server在同一网络中，数据通过二层数据链路层来传输

c.内核空间判断数据包的目标IP是本机VIP，此时IPVS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，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

d.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

e.Real Server 直接响应报文传送到客户端

3.LVS-DR模式特点

a.Director Server和Real Server必须在同一物理网络中

b.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

c.所有请求报文经由Director Server，但回复响应报文不能经过Director Server

d.Real Server的网关不允许指向Director Server IP，即不允许数据包经过Director Server

e.Real Server上的lo接口配置VIP的IP地址

二、直接路由模式（LVS-DR）

1.资源清单

|----------|--------------------|--------------------|---------------------------|
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 应用 |
| lvs | OpenEuler24.03 | 192.168.16.142 | Ipvsadm |
| web1 | OpenEuler24.03 | 192.168.16.143 | Apache、nfs、bind-utils |
| web2 | OpenEuler24.03 | 192.168.16.144 | Apache、nfs、bind-utils |
| nfs | OpenEuler24.03 | 192.168.16.145 | nfs、bind-utils |

2.配置负载调度器(lvs)

a.修改主机名

bash 复制代码

hostnamectl set-hostname lvs
hostnamectl set-hostname web1
hostnamectl set-hostname web2
hostnamectl set-hostname nfs

b.检查模块

bash 复制代码

# 加载 ip_vs 模块
modprobe ip_vs

# 查看 ip_vs 版本信息
cat /proc/net/ip_vs

c.安装ipvsadm管理工具

bash 复制代码

dnf -y install ipvsadm

d.配置虚拟IP地址（VIP）

bash 复制代码

cd /etc/sysconfig/network-scripts/

#修改配置文件
vi ifcfg-ens33:0

NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.16.100
NETMASK=255.255.255.255

#重启网卡服务
systemctl restart NetworkManager

#查看是否生成vip
ip a

e.调整proc响应参数

bash 复制代码

vi /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

sysctl -p

f.配置负载均衡分配策略

bash 复制代码

#ipvsadm -C #清空原有策略

ipvsadm -A -t 192.168.16.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.16.100:80 -r 192.168.16.143:80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.16.100:80 -r 192.168.16.144:80 -g -w 1
#查看添加的策略
ipvsadm -ln
#保存配置
ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

3.配置节点服务器(web1、web2)

a.配置虚拟IP地址（VIP）

配置ifcfg-lo:0网卡信息

bash 复制代码

vi /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.16.100 
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes

安装network服务

bash 复制代码

dnf install network-scripts -y
#停止networkManger服务
systemctl disable NetworkManager --now

#启动network服务
systemctl enable network --now
#安装此软件包，以便使用ifconfig
dnf -y install net-tools
#启动网卡
ifup lo:0

#查看VIP
ip a

添加VIP本地访问路由

bash 复制代码

route add -host 192.168.16.100 dev lo:0
echo 'route add -host 192.168.16.100 dev lo:0' >> /etc/rc.local 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

b.调整proc响应参数

bash 复制代码

cat >> /etc/sysctl.conf << EOF
# 忽略arp广播
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
# 匹配精确ip地址回包
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
EOF
sysctl -p

c.安装httpd，创建测试页

bash 复制代码

dnf -y install httpd

#创建测试网页
    #web1节点
echo "This is web1" > /var/www/html/index.html
    #web2节点
echo "This is web2" > /var/www/html/index.html

d.启用httpd服务程序

bash 复制代码

systemctl start httpd
systemctl enable httpd

4.测试LVS群集

bash 复制代码

C:\Users\Y>curl 192.168.16.100
This is web1

C:\Users\Y>curl 192.168.16.100
This is web2

5.使用NFS发布共享资源（nfs上）

a.安装nfs-utils、rpcbind软件包

bash 复制代码

dnf -y install rpcbind nfs-utils

b.设置共享目录

bash 复制代码

mkdir -p /opt/wwwroot

vi /etc/exports

/opt/wwwroot 192.168.16.0/24(rw,sync,no_root_squash)

c.启动NFS共享目录

bash 复制代码

systemctl start nfs rpcbind 
systemctl enable nfs rpcbind

d.查看本机发布的NFS共享目录

bash 复制代码

showmount -e

6.在客户机中访问NFS共享资源

a.安装rpcbind软件包(web1、web2)

bash 复制代码

dnf -y install rpcbind nfs-utils

b.手动挂载NFS共享目录(web1、web2)

bash 复制代码

mount 192.168.16.145:/opt/wwwroot /var/www/html

c.NFS创建测试文件(nfs上)

bash 复制代码

ls /opt/wwwroot/
echo 'this is NFS' > /opt/wwwroot/index.html

d.fstab自动挂载设置(web1、web2)

bash 复制代码

vi /etc/fstab

192.168.16.145:/opt/wwwroot /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0

e.访问测试

bash 复制代码

C:\Users\Y>curl 192.168.16.100
this is NFS

C:\Users\Y>curl 192.168.16.100
this is NFS

C:\Users\Y>curl 192.168.16.100
this is NFS