第十九周

Posted 2020-12-22

1、简述lvs四种集群特点及使用场景

1、lvs-nat：修改请求报文的目标IP ,多目标IP的DNAT

本质是多目标IP的DNAT，通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑 出的RS的RIP和PORT实现转发  
（1）RIP和DIP应在同一个IP网络，且应使用私网地址；RS的网关要指向DIP  
（2）请求报文和响应报文都必须经由Director转发，Director易于成为系统瓶颈  
（3）支持端口映射，可修改请求报文的目标PORT  
（4）VS必须是Linux系统，RS可以是任意OS系统

2、lvs-dr：操纵封装新的MAC地址

Direct Routing，直接路由，LVS默认模式,应用最广泛,通过为请求报 文重新封装一个MAC首部进行转发，源MAC是DIP所在的接口的MAC，目标 MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址；源IP/PORT，以及目标 IP/PORT均保持不变 
（1） Director和各RS都配置有VIP 
（2） 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director
（3）RS的RIP可以使用私网地址，也可以是公网地址；RIP与DIP在同一IP网络； RIP的网关不能指向DIP，以确保响应报文不会经由Director 
（4）RS和Director要在同一个物理网络 
（5）请求报文要经由Director，但响应报文不经由Director，而由RS直接发往 Client 
（6）不支持端口映射（端口不能修败） 
（7）RS可使用大多数OS系统 

3、lvs-tun：在原请求IP报文之外新加一个IP首部

转发方式：不修改请求报文的IP首部（源IP为CIP，目标IP为VIP），而在原IP报文 之外再封装一个IP首部（源IP是DIP，目标IP是RIP），将报文发往挑选出的目标 RS；RS直接响应给客户端（源IP是VIP，目标IP是CIP） 
(1) DIP, VIP, RIP都应该是公网地址 
(2) RS的网关一般不能指向DIP 
(3) 请求报文要经由Director，但响应不经由Director 
(4) 不支持端口映射 
(5) RS的OS须支持隧道功能 

4、lvs-fullnat：修改请求报文的源和目标IP

通过同时修改请求报文的源IP地址和目标IP地址进行转发 
(1) VIP是公网地址，RIP和DIP是私网地址，且通常不在同一IP网络；因此， RIP的网关一般不会指向DIP
(2) RS收到的请求报文源地址是DIP，因此，只需响应给DIP；但Director还 要将其发往Client 
(3) 请求和响应报文都经由Director 
(4) 支持端口映射 
注意：此类型kernel默认不支持 

2、描述LVS-DR工作原理，并配置实现。

原理：

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与RS都需要配置有VIP地址。
路由器开启路由转发功能，一个网卡nat一个桥接；
dip和rip同一网络，
Vip可以公网，dip和rip私网
不通网卡配置不同网段

实验环境：

Client:CIP:  192.168.3.106 
 router：eth0：192.168.43.107 
                eth1：192.168.3.107
 Lvs: : DIP: 191.168.43.137    VIP:192.168.43.100 gateway:192.168.3.107
 Rs1:RIP: 192.168.43.147   VIP: 192.168.43.100  GATEWAY:192.168.3.107
 Rs2: RIP:192.168.43.157   VIP: 192.168.43.100  GATEWAY:192.168.3.107

1、rs服务器配置:
每台rs上执行，lvs_dr_rs.sh 脚本，准备环境，安装httpd服务，配置vip，改arp规则；

lvs_dr_rs.sh 脚本

[root@rs1~]#cat lvs_dr_rs.sh 
#!/bin/bash
vip=192.168.43.100
mask=‘255.255.255.255‘
dev=lo:1
rpm -q httpd &> /dev/null || yum -y install httpd &>/dev/null
service httpd start &> /dev/null && echo "The httpd Server is Ready!"
echo "<h1>`hostname`</h1>" > /var/www/html/index.html

case $1 in
start)
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    ifconfig $dev $vip netmask $mask #broadcast $vip up
    #route add -host $vip dev $dev
    echo "The RS Server is Ready!"
    ;;
stop)
    ifconfig $dev down
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "The RS Server is Canceled!"
    ;;
*) 
    echo "Usage: $(basename $0) start|stop"
    exit 1
    ;;
Esac

执行脚本

[root@rs2 ~]#sh /data/lvs_dr_rs.sh  start
The httpd Server is Ready!
The RS Server is Ready!
[root@rs1 ~]#sh /data/lvs_dr_rs.sh  start
The httpd Server is Ready!
The RS Server is Ready!

执行结果：

2、lvs服务器配置:lvs服务器上执行 lvs_dr_vs.sh脚本，完成lvs配置 ，使用dr模式，rr轮训，配置vip地址，添加lvs规则，端口80

lvs_dr_vs.sh 脚本

[root@lvs]#cat  lvs_dr_vs.sh

#!/bin/bash
vip=‘192.168.43.100‘
iface=‘lo:1‘
mask=‘255.255.255.255‘
port=‘80‘
rs1=‘192.168.43.147‘
rs2=‘192.168.43.157‘
scheduler=‘rr‘
type=‘-g‘
rpm -q ipvsadm &> /dev/null || yum -y install ipvsadm &> /dev/null

case $1 in
start)
    ifconfig $iface $vip netmask $mask #broadcast $vip up
    iptables -F

    ipvsadm -A -t ${vip}:${port} -s $scheduler
    ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs1} $type
    ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs2} $type
    echo "The VS Server is Ready!"
    ;;
stop)
    ipvsadm -C
    ifconfig $iface down                                                                                                                                                 
    echo "The VS Server is Canceled!"
    ;;
*)
    echo "Usage: $(basename $0) start|stop"
    exit 1
    ;;
Esac

[root@lvs ~]#sh /data/lvs_dr_vs.sh start
The VS Server is Ready!

结果

3、客户端测试：

[root@centos6 ~]#while true ;do curl 192.168.43.100;sleep 1 ;done
<h1>rs1</h1>
<h1>rs2</h1>
<h1>rs1</h1>
<h1>rs2</h1>
<h1>rs1</h1>
<h1>rs2</h1>
<h1>rs1</h1>
<h1>rs2</h1>

3、实现LVS+Keepalived高可用。

实验环境：

Client：192.168.3.106
Router：192.168.43.107
Keepalived1：192.168.43.117
Keepalived2：192.68.43.127
浮动ip：192.168.43.100
Rs1：192.168.43.147 VIP: 192.168.43.100 GATEWAY:192.168.3.107
Rs2：192.168.43.157 VIP: 192.168.43.100 GATEWAY:192.168.3.107

1、ka1和ka2上配置

安装keepalived服务;
[root@ka1 ~]# yum -y install keepalived
[root@ka2 ~]# yum -y install keepalived
[root@ka1 ~]# systemctl start keepalived
[root@ka2 ~]#systemctl start keepalived

2、配置keepalived，实现ip浮动；

ka1配置：

[root@ka1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
      [e-mail]
   }

   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id ka1
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.100
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 7
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.43.100 dev eth0 label eth0:1
    }
}

ka2配置：

[root@ka2 ~]#vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
      [e-mail]
   }

   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id ka2
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.100
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 7
    priority 80
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.43.100 dev eth0 label eth0:1                                                                                                                             
    }
}

3、配置keepalived，添加rs配置，配置sorry server；

在源keepalived配置上，添加配置

virtual_server 192.168.43.100 80 {
    delay_loop 3
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    #persistence_timeout 50
    protocol TCP
    sorry_server 127.0.0.1 80
    real_server 192.168.43.147 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 1
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }
    real_server 192.168.43.157 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 1
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }
}

重启keepalived：

[root@ka1 ~]# systemctl restart keepalived
[root@ka2 ~]#systemctl restart keepalived

4、rs1和rs2上配置：

跑脚本，配置VIP，和arp规则，以及安装httpd服务
lvs_dr_rs.sh 脚本:

[root@rs1 ~]#cat   /data/lvs_dr_rs.sh 

#!/bin/bash
#Author:wangxiaochun
#Date:2017-08-13
vip=192.168.43.100
mask=‘255.255.255.0‘
dev=eth0:1                                                                                                                                                               
rpm -q httpd &> /dev/null || yum -y install httpd &>/dev/null
service httpd start &> /dev/null && echo "The httpd Server is Ready!"
echo "<h1>`hostname`</h1>" > /var/www/html/index.html

case $1 in
start)
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    ifconfig $dev $vip netmask $mask #broadcast $vip up
    #route add -host $vip dev $dev
    echo "The RS Server is Ready!"
    ;;
stop)
    ifconfig $dev down
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "The RS Server is Canceled!"
    ;;
*)
    echo "Usage: $(basename $0) start|stop"
    exit 1
    ;;
esac

5、验证

停止主keepalived，访问不受影响

后台所有rs服务都停之后，sorry server提供服务