LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署

Posted 沉入深海

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署

一、LVS-DR工作原理

负载均衡器及同网络中的其他真实服务器都配置同一个VIP（虚拟IP）地址，用来回应客户端。

  • 1、Client 向目标 VIP 发出请求，Director（负载均衡器）接收。此时源MAC 地址为Client MAC地址，目标MAC地址为 调度器Director 的MAC地址。

  • 2、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。此时源MAC地址为Director的MAC地址，目的MAC地址为RealServer_1的MAC地址。

  • 3、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，将响应报文通过 lo 接口传送给物理网卡然后向外发出。此时源MAC地址为RealServer_1的MAC地址，目的MAC地址为Client的MAC地址。

  • 4、Client将收到回复的报文。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。
    注意：如果跨网段，则报文通过路由器经由Internet返回给用户。

二、LVS-DR中的ARP问题

  • 1、在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡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。

  • 3、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

  • 4、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。

  • 5、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

  • 6、路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项

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

  • 8、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。

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

三、LVS负载均衡 DR模式部署

主机名称操作系统IP地址安装包
DR服务器CentOS7.6内网：192.168.40.80ipvsadm
NFS服务器CentOS7.6192.168.40.50rpcbind、nfs-utils
node1CentOS7.6192.168.40.60rpcbind、nfs-utils、httpd
node2CentOS7.6192.168.40.61rpcbind、nfs-utils、httpd
客户端CentOS7.6192.168.40.88/

1.部署共享存储

NFS服务器：192.168.40.50


systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

yum -y install nfs-utils rpcbind

systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service

mkdir /opt/rain
mkdir /opt/drop

chmod 777 /opt/rain
chmod 777 /opt/drop

vim /etc/exports
/opt/rain 192.168.40.0/24(rw,sync)
/opt/drop 192.168.40.0/24(rw,sync)

exportfs -rv

通过发送所有会话关闭所有服务器的防火墙和核心防护


2.配置节点服务器（虚拟IP地址都是192.168.40.66）

node1：192.168.40.60 VIP：192.168.40.66
node2：192.168.40.61 VIP：192.168.40.66

  • 以下两台节点服务器配置相同

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

（1）.配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.40.66）


#此地址仅用做发送 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有记录，将访问 VIP 的数据限制在本地，以避免通信紊乱。

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.40.66
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes

ifup lo:0
ifconfig lo:0

#设置临时的路由，重启失效；禁锢路由
route add -host 192.168.40.66 dev lo:0
#查看路由
route -n

#开机自动添加路由，生产环境应该用这个
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.40.66 dev lo:0
chmod +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

vim /etc/sysctl.conf
......
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

sysctl -p

yum install -y nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service

（3）修改node1服务器配置（192.168.40.60 ）


showmount -e 192.168.40.50

mount.nfs 192.168.40.50:/opt/rain /var/www/html
echo 'this is rain123456789 web!' > /var/www/html/index.html


(4) 修改node2服务器配置（192.168.40.61 ）


showmount -e 192.168.40.50

mount.nfs 192.168.40.50:/opt/drop /var/www/html
echo 'this is drop987654321 web!' > /var/www/html/index.html


3、配置负载调度器(DR-SERVER)

  • 负载调度器：
192.168.40.80 lo:0 (VIP)：192.168.40.66

（1）关闭防火墙，加载ip_vs模块


#加载ip_vs模块，并安装ipvsadm工具
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum install -y ipvsadm

（2）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.40.66）


vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.40.66
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

（3）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，应该关闭Linux 内核的重定向参数响应，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 = 0

sysctl -p

（4）配置负载分配策略


ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
或者
ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm

systemctl start ipvsadm.service

#清除原有策略
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.40.66:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.40.66:80 -r 192.168.40.60:80 -g #如果这里是隧道模式，直接将-g替换成-i即可
ipvsadm -a -t 192.168.40.66:80 -r 192.168.40.61:80 -g

#查看节点状态，Route代表 DR模式
ipvsadm -ln

4、验证部署结果

在客户端直接访问虚拟IP地址192.168.40.66.并刷新查看负载均衡结果


部署成功

以上是关于LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署

LVS负载均衡 DR模式简介与实战部署

LVS负载均衡集群--DR模式部署

LVS负载均衡集群--DR模式部署

LVS负载均衡策略的部署与应用

LVS负载均衡策略的部署与应用