实验：部署LVS-DR集群
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了实验：部署LVS-DR集群相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
理论部分
DR模式下的数据包流向分析:
(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1o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。
DR模式的特点:
(1) Director Server和Real Server 必须在同- -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1o接口配置VIP的IP地址。
LVS-DR中的ARP问题
1、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
2、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
3、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，而不使用发送接接口的IP地址
例如：ens33接口
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
4、问题
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
5、解决ARP的两个问题的设置办法
修改/etc/sysctl.conf文件
```html/xml
net.ipv4.conf.lo.arp ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp announce= 2
net.ipv4.conf.all.arp ignore = 1 #忽略不对本机的物理接口的IP地址的ARP请求
net.ipv4.conf.all.arp_ announce = 2 #使用本机的物理接口IP地址发送ARP请求，而不使用即将发送的数据包的源IP发送ARP请求
### 总结： LVS的工作模式以及它的工作过程
LVS有三种负载均衡的模式，分别是VS/NAT (nat 模式)、VS/DR (路由模式)、VS/TUN (隧道模式)。
1、NAT模式(VS-NAT)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址(RIP)。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包发送给负载均衡器，负载均衡器在接收到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址(VIP) 然后发送回给客户端。
优点:集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统，只要负载均衡器有一个合法的IP地址。
缺点:扩展性有限，当服务器节点增长过多时，由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器，因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。
2、直接路由模式(VS-DR)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址(R-MAC)。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。
缺点:需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段.上，必须在同--个局域网环境。
3、IP隧道模式(VS-TUN)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求报文封装一层IP隧道 (T-IP) 转发到真实服务器(RS) 。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。
缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP，这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”
### LVS调度算法：
轮询算法
加权轮询
最少连接
加权最少连接
源地址哈希值
fair
## 实验： 部署LVS-DR集群
1、注意点
调度器： ens33:0承载VIP，设置内核参数，不做路由器转发，配置ipvsadm，-g指定为DR模式
节点服务器: 1o:0 承载VIP， 设置内核参数，限制ARP请求 配置路由限制在本地 ，安装WEB应用
2、部署拓扑图（IP不一样）
3、步骤
```html/xml
调度器：
为ens33网卡配置IP地址，为ens33:0配置VIP地址
安装ipvsadm软件包，为VIP创建虚拟服务器，使用rr算法
为虚拟服务器添加四个节点web，采用DR工作模式。权重设置为1
保存LVS负载分配策略，并通过系统服务将ipvsadm进行管理
节点服务器：（绑定VIP）
LVS-DR中，四台节点服务器要配置绑定VIP地址
VIP地址仅用作Web响应数据包的源地址，并不监听客户机的访问请求
为ens33、ens37配置IP地址，为lo:0配置VIP地址，并添加路由记录，将访问VIP的数据限制在本地
配置NFS共享服务器
为ens33网卡配置IP地址，创建文件夹/var/www/html
安装ntf-utils、rpcbind软件包
修改/etc/exports配置文件，将/var/www/html发布为可写共享，保持root权限
依次启动rpcbind、nfs服务， 确认共享结果实验操作
环境：
1、192.168.206.0/24 进行负载均衡NAT模式
2、2台节点，1台负载均衡调度器、1台本网段的客机win7验证
3、采用centos7 ，默认全部关闭防火墙和增强防护，且都配置好本地yum仓库
4、本实验不配NFS分发给节点服务器了，直接节点服务器里随便写了点。麻烦
```html/xml
1、首先是配置负载调度器206.100（VIP206.99）
modprobe ip_vs #开启LVS
cat /proc/net/ip_vs #查看LVS的相关版本信息
yum install -y ipvsadm #安装管理模块
cd /etc/sysconfig/network-scripts
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #复制一个虚网卡的配置文件
vim ifcfg-ens33:0 #进去修改
.......................
DEVICE=ens33:0 #设备名字
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.206.99 #虚网卡的IP（就是VIP）
NETMASK=255.255.255.0255 #设置为32掩码的
............................................
ifup ens33:0 #启动虚网卡ens33:0
补充：关闭单独一张网卡 ifdown ens33:0
vim /etc/sysctl.conf #调整proc响应参数，由于VIP是调度器和节点共用的，所以需要关闭icmp的重定向功能。不充当路由器
..........................
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 #立即重载资源
#下面是配置负载均衡策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C #清除原有策略
ipvsadm -A -t 192.168.206.99:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.206.99:80 -r 192.168.206.101:80 -g #指向节点服务器1号
ipvsadm -a -t 192.168.206.99:80 -r 192.168.206.102:80 -g #指向节点服务器2号
ipvsadm #启用策略
ipvsadm -ln #查看匹配的规则
```html/xml
2、下面是配置节点服务器206.101、206.102（VIP206.99）
两台节点服务器配置都一样，两台都要配哦
cd /etc/sysconfig/network-scripts
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0 #复制一份虚拟子接口网卡配置文件
vim ifcfg-lo:0
.............................
DEVICE=lo:0 #设备名字
IPADDR=192.168.206.99 #VIP的
NETMASK=255.255.255.255 #也是32位子掩码
ONBOOT=yes
..........................
ifup lo:0 # 启动这个
route add -host 192.168.206.99 dev lo:0 #添加路由表
补充：另外一种添加路由表的方式
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.206.99 dev lo:0
vim /etc/sysctl.conf #调整ARP的响应参数以阻止更新VIP的MAC地址，避免发生冲突
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
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
#纯文本
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
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
sysctl -p #立即生效配置
yum install -y httpd
echo test 1 web > /var/www/html #1号节点
echo test 2 web > /var/www/html #2号节点
systemctl start httpd
#懒得搞NFS网页文件共享了，直接随便打点东西凑合下验证：
使用同网段的win7登录（不同网段记得自己搞网关服务器和SNAT）
http：//192.168.206.99/ 来访问（调度器的VIP地址，然后过60秒默认会话保持时间后再刷新下。）
以上是关于实验：部署LVS-DR集群的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
集群------LVS-DR负载均衡群集（部署过程图文详解）