一、LVS-DR工作原理

LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）工作模式，是生产环境中最常用的一种工作模式。

#①LVS-DR 模式，Director Server 作为群集的访问入口，不作为网关使用；
#②节点 Director Server 与 Real Server 需要在同一个网络中，返回给客户端的数据不需要经过 Director Server；
#③为了响应对整个群集的访问，Director Server 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。

客户机发起请求，经过调度服务器（lvs），经过算法调度，去访问真实服务器（RS）
由于不原路返回，客户机不知道，真实主机的ip地址，
所以只能通过调度服务器的外网ip（vip）去反回报文信息。

Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用，后端服务器池中的Real Server与Director Server在同一个物理网络中，发送给客户机的数据包不需要经过Director Server。为了响应对整个群集的访问，DS（前端负载均衡节点服务器）与RS（后端真实服务器）都需要配置有VIP地址。

每个Real Server上都有两个IP：VIP（负载均衡对外提供访问的 IP 地址）和RIP（负载均衡后端的真实服务器 IP 地址），但是VIP是隐藏的，就是不能提供解析等功能，只是用来做请求回复的源IP的，Director上只需要一个网卡，然后利用别名来配置两个IP：VIP和DIP（负载均衡与后端服务器通信的 IP 地址），在DIR接收到客户端的请求后，DIR根据负载算法选择一台rs sever的网卡mac作为客户端请求包中的目标mac，通过arp转交给后端RS serve处理，后端再通过自己的路由网关回复给客户端。

二、LVS-DR数据流向

在这里插入图片描述
数据包流向分析

#①Client向目标VIP发出请求，Director（负载均衡器）接受
#②Director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
#③RealServer_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
#④Client将收到回复报文。Client认为等到正常的服务，而不会知道是哪一台处理器的
#ps：如果是跨网段，则报文通过路由器经由internet返回给用户

在这里插入图片描述

详细流程分析

#①客户端通过路由器将访问请求发送到内网当中，需要通过APR将源地址解析为MAC地址进行访问，但是由于内网中DS(负载调度器)和RS(真实服务器)都配置了VIP，他们都可收到APR请求，并返回自己的MAC，这时候客户端的数据不知道往哪个上面发送，那就需要通过在真实服务器上配置  “路由紧固” + “只响应目标为本机ens33网卡信息的请求参数” ，因为DR上配置的是虚拟子接口，可以接收到信息，而RS，配置的是环回地址，无法收到ARP请求，那么这样就只有DS收到请求。收到请求后，客户端通过封装DS的MAC地址，进行二层转发。#DS收到请求后，通过调度算法选择需要转发的RS站点，因为都在局域网内此时转发只是二层的转发，那怎么发给RS站点呢？二层转发是局域MAC地址转发的，通过ARP获得RS的MAC地址，将获得的MAC地址封装为目标MAC地址，进行数据转发。#RS收到请求后，它可以直接请请求返回给客户端，不需要再经过DS，因为，它获取到数据包后，把数据包交个自己的ens33网卡，由ens33网卡将数据包转发出去，ens33进行APR广播，这里为了不修改ARP表的内容，在进行ARP广播，使用的源ip为RS的ens33接口ip。广播得到了客户机的MAC地址，再进行将数据转发，转发时，使用的源ip为：环回ip，源MAC为：ens33MAC，目标地址为：客户机地址，目标MAC为客户机MAC。#客户机收到数据包后，发现数据包的源地址为VIP，并不知道是哪一台服务器处理的，下次再发出请求时，直接根据ARP中的表项将数据再次转发到DS。

LVS-DR的优缺点

#优点：
做了2次负载均衡 第一次Director Server 对应2个人Real Server  第二次 只接受访问
负载均衡器只负责将请求包分发给物理服务器，而物理服务器将应答包直接发给用户。所以，负载均衡器能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡能为 超过116台的物理服务器服务，负载均衡器不再是系统的瓶颈。使用VS-DR方式，如果你的负载均衡器拥有116M的全双工网卡的话，就能使得整个 Virtual Server能达到1G的吞吐量。甚至更高；#缺点：
这种方式需要所有的DIP和RIP都在同一广播域（局域网）；不支持异地容灾。

三、部署LVS-DR集群实验

实验准备

需要4台系统，一台centos做调度服务器（LVS），2台做nginx服务器，1台nfs共享服务器负载调度器： ens33：192.168.22.10 ，虚拟子接口 ens33:0：192.168.22.100
Web1服务器： ens33：192.168.22.11 ，lo:0(vip)：192.168.116.100
web2服务器： ens33：192.168.22.12 ， lo:0(vip)：192.168.116.100
nfs共享服务器： 192.168.22.13

部署192.168.22.13（做nfs共享）

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

部署192.168.22.11（启动nginx服务）

将nginx.repo的软件包拖到/etc/yum.repo.d下
yum -y install nginx挂载到共享目录
vim /etc/fstab
192.168.22.13:/opt/test1 /usr/share/nginx/html        nfs     defaults,_netdev 0 0 systemctl start nginx

在这里插入图片描述

给lo网卡添加虚拟网卡
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.22.100
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yessystemctl restart network
systemctl restart nginx

在这里插入图片描述

vim /etc/sysctl.conf
net.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

在这里插入图片描述

在web服务器中添加vip本地访问路由

route add -host 192.168.22.100 dev lo:0或者下面方式，都可实现路由禁锢，下面的为永久添加vim /etc/rc.local    #linux在开启启动时，会加载的内容
/sbin/route add -host 192.168.116.100 dev lo:0route -n 查看路由表

部署192.168.22.12（启动nginx服务）
和192.168.22.11同样设置
挂载：在这里插入图片描述
配置lo：0 vip地址

部署192.168.22.10做LVS调度器

安装ipvsadm工具，并开启

yum -y install ipvsadm#下载ipvsadm管理工具  modprobe ip_vs    
#加载ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs   #查看ip_vs模块ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm   #保存策略
systemctl start ipvsadm    #启动ipvsadm工具

在这里插入图片描述
配置虚拟子网接口

cd /etc/sysconfig/network-scripts/    #进入网卡配置目录
cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0      #复制虚拟子接口的配置文件#编辑虚拟字接口内容  
vim ifcfg-ens33:0       
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.22.100
NETMASK=255.255.255.255ifup ens33:0       
#开启虚拟子接口网卡   
ifconfig ens33:0  #查看配置是否成功

在这里插入图片描述

调整LVS中proc响应参数

 #编辑内核proc参数
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0      #关闭ip转发
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0      #关闭所有send重定向
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0    #关闭默认重定向
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0    #关闭网卡重定向sysctl -p   #查看内核参数  加载生效

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配置负载分配策略

#清除规则
ipvsadm -C   #创建虚拟主机，指定ip地址，并指定分流模式为轮询
ipvsadm -A -t 192.168.116.100:80 -s rr  #添加真实服务器ip地址，并指定负载均衡模式为DR，ip隧道模式为-i，-m为nat集群模式
ipvsadm -a -t 192.168.116.100:80 -r 192.168.116.50:80 -g  #添加真实服务器ip地址，并指定负载均衡模式为DR，ip隧道模式为-i,  -g为DR模式
ipvsadm -a -t 192.168.116.100:80 -r 192.168.116.60:80 -g  ipvsadm   #启动策略
ipvsadm -ln    #查看当前节点状态信息
ipvsadm -Lnc   #监控连接数

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测试
访问192.168.22.100