DR模式 LVS负载均衡集群

embedded/2024/11/14 1:07:32/

目录

一、LVS—DR概述

1、数据包流向分析

2、DR 模式的特点

二、LVS—DR中遇到的ARP问题

三、DR模式 LVS负载均衡群集部署

1、配置负载调度器（172.16.88.11）

1.1、配置虚拟IP地址（VIP: 172.16.88.180）

1.2、调整内核参数

1.3、配置负载分配策略

2、部署共享存储（NFS服务器）

3、配置节点服务器（172.16.88.22、172.16.88.33）

3.1、配置虚拟IP地址（VIP: 172.16.88.180）

3.2、调整内核的ARP响应参数

4、测试LVS群集

一、LVS—DR概述

1、数据包流向分析

①、客户端发送请求到负载均衡器（Director Server）

源 IP：客户端 IP（CIP）

目标 IP：虚拟 IP（VIP）

数据包到达负载均衡器的内核空间。

②、负载均衡器与真实服务器（Real Server）在同一网络中

数据包通过二层数据链路层（如以太网）进行传输。

③、内核空间处理

内核空间判断数据包的目标 IP 为 VIP。

IPVS（IP Virtual Server）确认数据包请求的是集群服务。

IPVS 对数据包进行重新封装：

  • 修改源 MAC 地址为负载均衡器的 MAC 地址。
  • 修改目标 MAC 地址为真实服务器的 MAC 地址。
  • 源 IP 和目标 IP 地址保持不变。
  • 重新封装的数据包被发送到真实服务器。

④、真实服务器处理

真实服务器收到的数据包的 MAC 地址为自身的 MAC 地址。

真实服务器接收数据包并处理。

真实服务器将响应报文重新封装：

  • 源 IP 地址为 VIP。
  • 目标 IP 地址为 CIP。
  • 响应报文通过 lo 接口传送到物理网卡，准备发回客户端。

⑤、响应报文传送

真实服务器将响应报文直接发送到客户端（CIP）。

2、DR 模式的特点

  • Director Server 和 Real  必须在同一个物理网Server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。

二、LVS—DR中遇到的ARP问题

①、问题一：

     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

     在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的素乱。

解决思路：

  • 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

②、问题二：

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请求包中的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址

  •     如ens33

路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项

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

路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效。

解决思路：

  • 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

解决方法：

  • 修改/etc/sysctl.conf文件
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore =1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce =2
net.ipv4.conf.al.arp_ignore =1
net.ipv4.conf.al.arp_announce =2

三、DR模式 LVS负载均衡群集部署

  • DR服务器（负载调度器）：172.16.88.11
  • Web服务器1：172.16.88.22
  • Web服务器2：172.16.88.33
  • 虚拟IP（VIP）：172.16.88.180
  • 客户端：172.16.88.44

1、配置负载调度器（172.16.88.11）

1.1、配置虚拟IP地址（VIP: 172.16.88.180）

停止防火墙和SELinux：

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

加载ipvs模块：

modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

安装 ipvsadm 工具：

yum -y install ipvsadm

配置虚拟IP：

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0vim ifcfg-ens33:0DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=172.16.88.180
NETMASK=255.255.255.255

启动虚拟IP：

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

1.2、调整内核参数

修改内核响应参数以关闭ICMP重定向：

vim /etc/sysctl.confnet.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

应用修改：

sysctl -p

1.3、配置负载分配策略

启动 ipvsadm 并配置负载均衡策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 172.16.88.180:80 -s rr
ipvsadm -a -t 172.16.88.180:80 -r 172.16.88.22:80 -g
ipvsadm -a -t 172.16.88.180:80 -r 172.16.88.33:80 -g
ipvsadm

查看节点状态

ipvsadm -ln

2、部署共享存储（NFS服务器）

停止防火墙和SELinux：

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

安装NFS和rpcbind服务：

yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet

配置NFS共享目录

vim /etc/exports/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 172.16.88.0/24(rw,sync)
/opt/benet 172.16.88.0/24(rw,sync)

启动NFS和rpcbind服务

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3、配置节点服务器（172.16.88.22、172.16.88.33）

3.1、配置虚拟IP地址（VIP: 172.16.88.180）

停止防火墙和SELinux：

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

配置虚拟IP在 lo 接口

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0vim ifcfg-lo:0DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=172.16.88.180
NETMASK=255.255.255.255

启动虚拟IP并配置路由

ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 172.16.88.180 dev lo:0

配置路由在系统启动时自动生效

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 172.16.88.180 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

3.2、调整内核的ARP响应参数

修改内核参数以避免ARP冲突

vim /etc/sysctl.confnet.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

应用修改

sysctl -p

安装NFS和HTTPD服务，并挂载NFS共享

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd# 对于172.16.88.22
mount.nfs 172.16.88.11:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html# 对于172.16.88.33
mount.nfs 172.16.88.11:/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://172.16.88.180/，验证LVS集群。


http://www.ppmy.cn/embedded/98630.html

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