LVS负载均衡群-DR模式

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-构建

1、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

arp_ignore=1:防止网关路由器发送arp广播时调度器和节点都会进行响应，这里会导致arp缓存表混乱，不对非本地物理网卡的arp请求进行响应，因为vip因为使用虚拟接口lo：0承接vip地址

arp_announce=2系统不使用响应数据的源IP地址 (VIP) 来作为本机进行的arp请求报文的源IP地址址，而是使用发送报文的物理网卡的IP地址作为arp请求报文的的源ip地址，这样可以防止网关路由器接收到的源IP地址为VIP的arp请求报文后的，又去更新arp缓存表，会导致外网再去发送请求时，数据包到时候到达不了调度器

3、lvs-dr特性

（1）Director Server 和 Real Server 必须在同一个物理网络中。

（2）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。
（3）Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。
（4）所有的请求报文经由 Director Server，但回复响应报文不能经过 Director Server。
（5）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。
（6）Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

LVS优缺点：

优点：负载均衡器只负责将请求包分给物理服务器，而物理服务器将应答包直接发送给用户。所以负载均衡器能处理很巨大的请求流量，这种方式，台负载均衡能为超过100M物理服务器服务，负载均衡器不再是系统瓶颈，使用LVS-DR 方式，如果你的负载均衡器拥有100M 全双工网卡的话就使用证 VS能达到1G吞叶量甚至更高

缺点：所有的调度器和节点服务器在同一个广播域，不支持异地容灾

4、lvs-dr集群-构建

1、lvs-dr数据包流向分析

2、lvs-dr中ARP问题

LVS-DR实验

DR 服务器：192.168.10.18 192.168.10.19
Web 服务器1：192.168.10.16
Web 服务器2：192.168.10.17
vip：192.168.10.180
客户端：192.168.10.200

1.配置负载调度器（192.168.10.18）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.10.180）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.180
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

（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。
vim /etc/sysctl.conf
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

sysctl -p

（3）配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.10.180:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.16:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.17:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式

2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.10.200）
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 192.168.10.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3.配置节点服务器（192.168.10.16、192.168.10.17）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
（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。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.180
NETMASK=255.255.255.255 #注意：子网掩码必须全为 1

ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.10.180 dev lo:0

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.10.180 dev lo:0

chmod +x /etc/rc.d/rc.local

（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
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

sysctl -p

或者
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

sysctl -p

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

--192.168.10.16---
mount.nfs 192.168.10.19:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.10.17---
mount.nfs 192.168.10.19:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

4.测试 LVS 群集
在客户端使用浏览器访问 http://192.168.10.180/