LVS负载均衡—DR模式

news/2024/5/18 21:08:48/文章来源:https://blog.csdn.net/qq_62462797/article/details/127307050

内容预知

 1.DR模式的特点

 2.LVS-DR中的ARP问题

2.1 问题一：VIP地址相同导致响应冲突

问题原因：

解决方法：

2.2 问题二：返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱

问题原因：

解决方法：

2.3 Linux部署NAT模式的应对方案

 3.LVS单网段DR模式部署

 实验准备

实验具体操作步骤 

步骤一： 配置负载调度器（192.168.73.105）

步骤二：部署共享存储（NFS服务器：192.168.73.105） 

步骤三：配置节点服务器（192.168.73.106、192.168.73.107） 

 步骤四：客户机（192.168.73.109）访问VIP地址（192.168.73.66） ，并且测试负载均衡效果

LVS-DR模式部署总结

NFS服务器的设置

调度器设置

节点服务器配置

 

 1.DR模式的特点

（1）Director Server（调度器） 和 Real Server（节点服务器） 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。（RS的网关地址只能指定真实的路由器网关）

（6） Real Server 上的 lo 接口配置VIP的IP地址。

 2.LVS-DR中的ARP问题

2.1 问题一：VIP地址相同导致响应冲突

问题原因：

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（物理网卡的地址，而不是lo网卡的虚接口地址）的ARP请求。

2.2 问题二：返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱

问题原因：

  • 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。
  • 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对应的Real Server的MAC地址。导致网关设备的ARP缓存表紊乱。
  • 路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给Real Server，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数据包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口（物理网卡）的IP地址。

2.3 Linux部署NAT模式的应对方案

vim /etc/sysctl.conf     //添加以下四行参数net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1  net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2​sysctl -p  //刷新配置，读取修改后的配置​#arp_ignore=1 ：使本机系统只响应目的IP为本地物理网卡IP的ARP请求。#arp_announce=2：使本机系统不使用即将返回的IP数据包的源地址来作为ARP请求报文的源地址，而采用发送接口（物理网卡）的IP作为ARP请求报文源地址。

 3.LVS单网段DR模式部署

 实验准备

五台虚拟机（两台web服务虚拟机，一台DR负载均衡调度器，一台客户机，一台NFS共享服务机），具体IP配置如下：

 DR 服务器：192.168.73.105
Web 服务器1：192.168.73.106
Web 服务器2：192.168.73.107

NFS共享服务机：192.168.73.108
客户端：192.168.73.109

vip：192.168.73.66

实验部署简图： 

实验具体操作步骤 

步骤一： 配置负载调度器（192.168.73.105）

基本配置： 

systemctl stop firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

 （1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.73.66）

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=192.168.73.66
NETMASK=255.255.255.255ifup 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 = 0sysctl -p

（3）配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadmipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.73.66:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.106:80 -g            #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.107:80 -g
ipvsadmipvsadm -ln                    #查看节点状态，Route代表 DR模式

步骤二：部署共享存储（NFS服务器：192.168.73.105） 

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/web1 /opt/web2
chmod 777 /opt/web1 /opt/web2vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/web1 192.168.73.0/24(rw,sync)
/opt/web2 192.168.73.0/24(rw,sync)systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service

 

步骤三：配置节点服务器（192.168.73.106、192.168.73.107） 

（1）配置虚拟 IP 地址（web1和web2 的相同设置） 

#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=192.168.73.66
NETMASK=255.255.255.255						#注意：子网掩码必须全为 1ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.73.66 dev lo:0vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.73.66 dev lo:0chmod +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（web1和web2的相同设置）

vim /etc/sysctl.confnet.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_announcesysctl -p）yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

（3） web1 节点服务器（192.168.73.106）的测试网页设置：


mount.nfs 192.168.73.108:/opt/web1 /var/www/html
echo '<h1>this is  web1 test !</h1>' > /var/www/html/index.html

（4）web2的测试网页设置： 

mount.nfs 192.168.73.108:/opt/benet /var/www/html
echo '<h1>this is web2 test!</h1>' > /var/www/html/index.html

此外为了快速测试web1节点服务器和web2节点服务器是否达到负载均衡的效果，可以关掉主配置中的连接保持 

vim  /etc/httpd/conf/httpd.confKeepAlive off

 步骤四：客户机（192.168.73.109）访问VIP地址（192.168.73.66） ，并且测试负载均衡效果

 

LVS-DR模式部署总结

NFS服务器的设置

（1）安装nfs-utils、rpcbind软件包

（2）新建共享目录，并创建站点文件

（3）修改共享配置文件，设置共享策略

（4）启动两个服务，查看本机的NFS共享信息

调度器设置

 （1）加载 ip_vs 模块，安装ipvsadm工具

（2）配置虚拟网卡（ens33:0）IP地址（VIP）

（3）条件proc参数，并且关闭路由转发功能

 （4）使用ipvsadm工具配置负载均衡策略（配置时注意，该转发设置基于VIP设置，而非调度器本身的IP）

节点服务器配置

 （1）安装httpd服务，并且创建各自的测试网页（真实环境是多个节点服务器挂同一个NFS共享机，并且内容网页相同。）

（2）添加虚拟网卡，与调度器不同，节点服务器设置的虚拟网卡为回环的虚拟网卡（lo:0），用于承载VIP,做自身数据处理

  (3)调整内核（/etc/sysctl.conf）的参数设置，以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发生冲突。

  (4)添加路由，指定设备为回环的虚拟网卡（也是承载VIP的虚拟网卡）

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