LVS -DR

目录

LVS---DR集群

请求与响应流程

数据包流向分析

特点与优势

LVS-DR模式特点

典型应用场景

路由模式（LVS---DR）

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LVS---DR集群

LVS（Linux Virtual Server）的DR（Direct Routing，直接路由）模式是一种高性能的负载均衡技术，其核心原理是通过修改数据包的MAC地址实现请求分发，同时让后端服务器直接响应客户端，避免响应流量经过负载均衡器。

请求与响应流程

• 请求路径 ：
  1. 客户端发送请求到VIP，数据包到达负载均衡器。
  2. 负载均衡器根据调度算法选择后端服务器，修改数据包的目标MAC地址 为后端服务器的MAC地址，但源IP和目标IP（VIP）保持不变。
  3. 修改后的数据包通过二层网络（数据链路层）直接转发到后端服务器。
• 响应路径 ：
  1. 后端服务器接收到请求后，发现目标IP（VIP）与本地配置的VIP匹配，处理请求并生成响应。
  2. 后端服务器直接将响应报文发送给客户端，源IP为VIP，目标IP为客户端IP，响应报文绕过负载均衡器。

数据包流向分析

• 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。
• 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。
• 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，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。
• 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 10 接口传送给物理网卡然后向外发出。
• Real Server 直接将响应报文传送到客户端。

特点与优势

• 高性能 ：
  响应流量不经过负载均衡器，显著减轻其压力，适用于高并发、低延迟场景。
• 网络要求 ：
  负载均衡器和后端服务器必须在同一局域网（二层网络），因为DR模式通过修改MAC地址实现转发。
• 不支持端口映射 ：
  后端服务器需直接监听VIP对应的端口，无法修改端口号。
• 无需开启IP转发 ：
  后端服务器无需配置IP转发功能（ip_forward=0）。

LVS-DR模式特点

• Director Server 和 Real Server 必须在同一个物理网络中。
• 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。
• 所有的请求报文经由 Director Server,但回复响应报文不能经过 DirectorServer.
• Real Server 的网关不允许指向 Director Server IP，即不允许数据包经寸 Director Server.
• Real Server 上的 1o 接口配置 VIP 的 IP 地址。

典型应用场景

• Web服务 ：
  如Nginx、Apache等，通过DR模式实现高并发访问的负载均衡。
• 数据库服务 ：
  对延迟敏感的数据库集群，可通过DR模式优化响应速度。
• 大规模集群 ：
  支持上百台后端服务器，适合大型互联网应用。

路由模式（LVS---DR）

案例环境：

一台调度器、两台WEB服务器、一台客户端

调度器设置VIP

​
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0    将33网卡配置信息复制出来
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.10.172		#设置VIP
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.10.254
DNS1=114.114.114.114
DNS2=8.8.8.8
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=eui64
NAME=ens33:0			#修改名称
DEVICE=ens33:0			#同上
ONBOOT=yes

​

重载网卡信息

[root@localhost network-scripts]# nmcli c reload		#重载
[root@localhost network-scripts]# nmcli c up ens33

查看是否生效

[root@localhost ~]# ifconfig    #查看是否生效
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.101  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.10.255
        inet6 fe80::20c:29ff:fe14:7990  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:14:79:90  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 56161  bytes 78551237 (74.9 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 6659  bytes 546400 (533.5 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.172  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.10.255
        ether 00:0c:29:14:79:90  txqueuelen 1000  (Ethernet)

下载ipvsadm并关闭防火墙及内核

[root@localhost ~]# dnf -y install ipvsadm
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld		#关闭防火墙
[root@localhost ~]# setenforce 0			#关闭系统内核

添加虚拟服务器

[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 192.168.10.172:80 -s wrr	#添加虚拟服务器
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.172:80 -r 192.168.10.102 -g -w 1	#添加真实服务器
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.172:80 -r 192.168.10.103 -g -w 2	#同上
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln			#查看规则

配置两台Web服务

配置内容都一样只有网站内容不同

下载httpd

[root@localhost ~]# dnf -y install httpd

关闭防火墙及系统内核

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld			#关闭防火墙
[root@localhost ~]# setenforce 0				#关闭内核

配置网站内容

[root@localhost ~]# echo "2222222">/var/www/html/index.html	#02网站内容
[root@localhost ~]# echo "333333">/var/www/html/index.html	#03网站内容

启动httpd服务

[root@localhost ~]# systemctl satart httpd			#启动httpd

配置回环口ip

[root@localhost ~]# ip addr add 192.168.10.172/32 dev lo label lo:0	#回环口ip

修改配置文件让系统开机自行运行命令

[root@bogon ~]# vim /etc/rc.local		
ip addr add 192.168.10.172/32 dev lo label lo:0
ip route add local 192.168.10.172/32 dev lo
[root@bogon ~]# chmod +x /etc/rc.local		#给执行权限

修改配置文件

[root@bogon ~]# vim /etc/sysctl.conf
末尾添加
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
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

如果不生效就重启

reboot

05访问VIP

[root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
333333
[root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
333333
[root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
2222222