LVS-DR部署

LVS的工作模式及其工作过程

NAT模式（VS-NAT）

直接路由模式（VS-DR）

IP隧道模式（VS-TUN）

DR模式 LVS负载均衡群集的分析及特点

数据包流向分析

DR 模式的特点

LVS-DR部署实例

LVS-DR模式部署流程

实验准备

实验步骤

部署共享存储（NFS服务器：192.168.75.70）

配置节点服务器（192.168.75.50、192.168.75.60）

配置负载分配策略（192.168.75.30）

实验测试

LVS的工作模式及其工作过程

NAT模式（VS-NAT）

原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址（RIP）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包发送给负载均衡器，负载均衡器在接收到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址（VIP）然后发送回给客户端。

优点：集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统，只要负载均衡器有一个合法的IP地址。

缺点：扩展性有限，当服务器节点增长过多时，由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器，因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。

直接路由模式（VS-DR）

原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址（R-MAC）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。

缺点：需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。

IP隧道模式（VS-TUN）

原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。然后负载均衡器就把客户端发送的请求报文封装一层IP隧道（T-IP）转发到真实服务器（RS）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

缺点：隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”。

DR模式 LVS负载均衡群集的分析及特点

数据包流向分析

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。
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（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。
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。
Real Server 直接将响应报文传送到客户端。

DR 模式的特点

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。
Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。
所有的请求报文经由 Director Server，但回复响应报文不能经过 Director Server。
Real Server 的网关不允许指向 Director Server IP，即Real Server发送的数据包不允许经过 Director Server。
Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

LVS-DR部署实例

LVS-DR模式部署流程

部署NFS共享存储
部署Web节点服务器，在lo:0接口配置VIP，修改内核参数arp_ignore=1、arp_announce=2，添加路由route add -host <VIP> dev lo:0
部署调度器，在ensXX:0接口配置VIP，修改内核参数关闭IP路由转发和ICMP重定向功能ip_forward=0、send_redirects=0，安装ipvsadm工具，添加虚拟服务器和真实服务器的相关配置，使用-g选项选择DR模式
客户端访问VIP测试注：如果需要跨网段通信，调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址

注：如果需要跨网段通信，调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址

实验准备

Web 服务器1：192.168.75.50
Web 服务器2：192.168.75.60

NFS 共享存储器：192.168.75.70

LVS 负载调度器：192.168.75.30

客户端：192.168.75.1（本机）

实验步骤

部署共享存储（NFS服务器：192.168.75.70）

关闭防火墙，安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载nfs，rpcbind服务，并开启
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
创建要共享出去的目录
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
将目录共享
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.75.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.75.0/24(rw,sync)
发布共享
exportfs -rv
查看共享
showmount -e

共享成功

进到配置文件写入网页内容

/opt/kgc

/opt/benet

配置节点服务器（192.168.75.50、192.168.75.60）

在两台节点服务器下

关闭防火墙，安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载httpd，rpcbind，nfs服务，并开启
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind

查看70主机是否共享出来了

第一台节点服务器（192.168.75.50）配置

永久挂载目录


vim /etc/fstab
192.168.75.50:/opt/kgc		/var/www/html	nfs		defaults,_netdev	0  0

第二台节点服务器（192.168.75.60）配置

永久挂载目录

vim /etc/fstab
192.168.75.60:/opt/benet		/var/www/html	nfs		defaults,_netdev	0  0

添加回环网卡虚拟ip（两台一样）

调整 proc 响应参数(两台节点服务器一样)

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。

vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1			#系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2		#系统不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口的IP地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

配置负载分配策略（192.168.75.30）

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.75.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.50:80 -g			#若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.60:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态，Route代表 DR模式