一、LVS-DR数据包流向分析

二、DR 模式的特点

三、LVS-DR中的ARP问题

四、DR模式 LVS负载均衡群集部署

一、LVS-DR数据包流向分析

1、为方便进行原理分析，将client与群集机器放在同一网络中，数据包流经的路线为1-2-3-4

LVS负载均衡集群--DR模式部署

2.、client 向目标VIP发出请求，Director（负载均衡器）接收
3.、Director根据负载均衡算法选择RealServer_1，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址，然后在局域网上发送
4.、RealServer_1收到这个帧，解封装后发现目标IP与本机匹配(RealServer事先绑定了VIP)，于是处理这个报文。随后重新封装报文，发送到局域网
5.、Client将收到回复报文。Client认为得到正常的服务,而不会知道是哪一台服务器处理的
数据包流量分析总结

1 （1）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

2 （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 （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 （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 （5）Real Server 直接将响应报文传送到客户端

注意: 如果跨网段，则报文通过路由器经由Internet返回给用户

二、DR 模式的特点

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

2 （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 （3）Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用

4 （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 （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 （6）Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址

三、LVS-DR中的ARP问题
问题一
1、在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡器与节点服务器都要配置相同的VIP地址

2、在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱

当ARP广播发送到LVS-DR集群时，因为负载均衡器和节点服务器都是连接到相同的网络上，它们都会接收到ARP广播
只有前端的负载均衡器进行响应，其他节点服务器不应该响应ARP广播

解决方法：

对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求

使用虚接口lo:0承载VIP地址
设置内核参数arp_ ignore=1: 系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求

问题二

1、RealServer返回报文(源IP是VIP)经路由器转发，重新封装报文时,需要先获取路由器的MAC地址发送ARP请求时，Linux默认使用IP包的源IP地址(即VIP) 作为ARP请求包的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址

2、路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项

3、原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址

所以，路由表根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer,导致Director的VIP失效

解决方法：

对节点服务器进行处理，设置内核参数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

四、DR模式 LVS负载均衡群集部署

环境准备

1 DR 服务器：192.168.91.5

2 Web 服务器1：192.168.91.10

3 Web 服务器2：192.168.91.15

4 nfs 服务器： 192.168.91.20

5 客户端：192.168.91.112

6 vip：192.168.91.100

1、配置负载调度器（192.168.91.5）

 1 systemctl stop firewalld.service

 2 setenforce 0

 3

 4 modprobe ip_vs

 5 cat /proc/net/ip_vs

 6 yum -y install ipvsadm

 7

 8 （1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.91.100）

 9 cd /etc/sysconfig/network-scripts/

10 cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0                #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0

11 vim ifcfg-ens33:0

12 DEVICE=ens33:0

13 ONBOOT=yes

14 IPADDR=192.168.91.100

15 NETMASK=255.255.255.255

16

17 ifup ens33:0

18 ifconfig ens33:0

19 route add -host 192.168.91.100 dev ens33:0

20

21 （2）调整 proc 响应参数

22 由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，应该关闭Linux 内核的重定向参数响应。

23 vim /etc/sysctl.conf

24 net.ipv4.ip_forward = 0

25 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0

26 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

27 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

28

29 sysctl -p

30

31 （3）配置负载分配策略

32 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

33 systemctl start ipvsadm

34

35 ipvsadm -C

36 ipvsadm -A -t 192.168.91.100:80 -s rr

37 ipvsadm -a -t 192.168.91.100:80 -r 192.168.91.10:80 -g            #若隧道模式，-g替换为-i

38 ipvsadm -a -t 192.168.91.100:80 -r 192.168.91.15:80 -g

39 ipvsadm

40

41 ipvsadm -ln                    #查看节点状态，Route代表 DR模式

LVS负载均衡集群--DR模式部署

2、部署共享存储（NFS服务器：192.168.91.20）

 1 systemctl stop firewalld.service

 2 systemctl disable firewalld.service

 3 setenforce 0

 4

 5 yum install nfs-utils rpcbind -y

 6 systemctl start nfs.service

 7 systemctl start rpcbind.service

 8 systemctl enable nfs.service

 9 systemctl enable rpcbind.service

10

11 mkdir /opt/accp /opt/benet

12 chmod 777 /opt/accp /opt/benet

13

14 vim /etc/exports

15 /usr/share *(ro,sync)

16 /opt/accp 192.168.91.0/24(rw,sync)

17 /opt/benet 192.168.91.0/24(rw,sync)

18

19 --发布共享---

20 exportfs -rv

LVS负载均衡集群--DR模式部署

3、配置节点服务器（192.168.91.10、192.168.91.15）

 1 systemctl stop firewalld.service

 2 setenforce 0

 3

 4 （1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.91.100）

 5 cd /etc/sysconfig/network-scripts/

 6 cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0

 7 vim ifcfg-lo:0

 8 DEVICE=lo:0

 9 ONBOOT=yes

10 IPADDR=192.168.91.100

11 NETMASK=255.255.255.255                        #注意：子网掩码必须全为 1

12

13 ifup lo:0

14 ifconfig lo:0

15 route add -host 192.168.91.100 dev lo:0        #添加VIP本地访问路由，将访问VIP的数据限制在本地，以避免通信紊乱

16

17 vim /etc/rc.local

18 /sbin/route add -host 192.168.91.100 dev lo:0

19

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

21

22 （2）调整 proc 响应参数

23 vim /etc/sysctl.conf

24 ......

25 net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1            #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求

26 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

27 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

28 net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

29

30 sysctl -p

31 或者

32 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

33 echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

34 echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

35 echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

36

37 sysctl -p

38

39 yum -y install nfs-utils rpcbind httpd

40 systemctl start rpcbind

41 systemctl start httpd

42

43 --192.168.91.10---

44 mount.nfs 192.168.91.20:/opt/accp /var/www/html

45

46 --192.168.91.15---

47 mount.nfs 192.168.91.20:/opt/benet /var/www/html