LVS负载均衡群集（DR）

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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LVS负载均衡群集（DR）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

LVS负载均衡群集（DR）

一、LVS-DR数据包流向分析

流向

（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 lo 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。

二、DR模式的特点

（1）Director Server 和 Real Server 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。

（6）Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

三、LVS-DR中出现的ARP问题及解决办法

问题一

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。
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。
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。
对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求。

解决方法
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

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。

解决ARP的两个问题的设置方法

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

四、LVS负载均衡DR模式群集配置及实操

DR 服务器（负载调度器 ）：192.168.19.11
ens33:0 (VIP)：192.168.19.100

Web节点服务器1 ：192.168.19.44
lo:0 (VIP)：192.168.19.100

Web节点服务器2：192.168.19.55
lo:0 (VIP)：192.168.19.100

客户端 Windows： 192.168.19.77

配置负载调度器

负载调度器 ：192.168.19.11 ens33:0 (VIP)：192.168.19.100

（1）关防火墙，加载ip_vs模块

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

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

负载1
（2）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.19.100）

cd /etc/sysconfig/network-scripts
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0

DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.19.100
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

负载2
（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

负载3
（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 192.168.19.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.19.100:80 -r 192.168.19.44:80 -g #如果这里是隧道模式，直接将-g替换成-i即可
ipvsadm -a -t 192.168.19.100:80 -r 192.168.19.55:80 -g

#查看节点状态，Route代表 DR模式
ipvsadm -ln

负载4

配置节点服务器（两台配置一样）

Web节点服务器1 ：192.168.19.44 lo:0 (VIP)：192.168.19.100

Web节点服务器2：192.168.19.55 lo:0 (VIP)：192.168.19.100

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

节点1
（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.19.100）

#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。

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.19.100
NETMASK=255.255.255.255

ifup lo:0
ifconfig 

#设置临时的路由，重启失效；禁锢路由
route add -host 192.168.19.100 dev lo:0
#查看路由
route -n

#补充：
开机自动添加路由，生产环境应用这个
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.19.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

节点2
（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

节点3
（3） 在/var/www/html中写入内容

Web节点服务器1
节点4

Web节点服务器2

节点5

验证

客户端 Windows： 192.168.19.77
win
验证1
验证2

以上是关于LVS负载均衡群集（DR）的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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