Centos 7基于DR（直接路由）模式的负载均衡配置详解

Posted 2022-03-06

DR（直接路由）是三种负载均衡模式其中之一，也是使用最多的一种模式，关于该模式的介绍，可以参考博文：LVS负载均衡群集详解。

DR的工作模式示意图如下：

该模式的原理已经在上面链接的博文中写了下来。现在直接搭建一个基于DR模式的负载均衡群集。

环境如下：

在上面这个环境中，需要解决的问题有下面几点：

1、所有web节点和调度器都配置上VIP：客户端访问VIP（群集的虚拟IP地址）时，若是

调度器将请求转发给web节点，然后由web节点直接去响应客户端，那么客户端在收到

数据包后，发现收到的数据包源地址不是200.0.0.254，那么就会直接丢弃web服务器返回

的数据包，为了解决这一问题，所以需要在所有web节点和调度器的虚接口上配置上200.0.0.254

这个地址，并且通过添加一条路由，将访问VIP的数据限制在本地，以避免通信紊乱。

2、解决关于web节点ARP响应的问题：在所有web节点和调度器上配置上200.0.0.254

这个地址后，当client访问200.0.0.254这个地址时，所有的web节点都有这个地址，所以

都会去进行ARP响应，那么这样一来，可能就造成了client略过调度器直接去访问web节点

了，这样一来，调度器就没有存在的意义了，自然也就达不到负载均衡的效果了，所以需要

关闭web节点的部分ARP应答，在广播200.0.0.254这个地址时，只让调度器去响应，web

节点不响应该广播。

3、解决调度器内核自带的ICMP的重定向优化问题：Linux内核有一个ICMP优化功能，

就是在client第一次访问调度器时，调度器会将请求转发给某一个web节点，在这时，Linux

自带的ICMP优化功能会发现，客户端可以直接和web节点通信，然后就会发送一个数据

包，告诉client，之后所有访问200.0.0.254的数据包，直接发给那个web节点即可，这样之

后所有的访问请求都将直接发送给某一个web节点，而不再经过调度器，这样肯定也是不可

以的，无法达到负载均衡的效果了。所以需要关闭Linux内核的ICMP重定向参数响应。

配置过程如下：

一、配置负载调度器（自行配置环境中除VIP以外的IP地址）：

1、配置虚拟IP地址（VIP）

[[email protected] network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0               #在虚接口配置VIP
[[email protected] network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0           #改动以下配置项
           .............
IPADDR=200.0.0.254
NETMASK=255.255.255.0           #必须写子网掩码信息
NAME=ens33:0              #注意改网卡名称
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
[[email protected] network-scripts]# systemctl restart network            #重启网卡使更改生效
[[email protected] network-scripts]# ifconfig        #查询相关IP是否配置正确
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 200.0.0.1  netmask 255.255.255.0  broadcast 200.0.0.255
        inet6 fe80::2e1e:d068:9c41:c688  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
                           ...........................

ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 200.0.0.254  netmask 255.255.255.0  broadcast 200.0.0.255
        ether 00:0c:29:77:2c:03  txqueuelen 1000  (Ethernet)

2、调整/proc相应参数：

[[email protected] ~]# vim /etc/sysctl.conf             #写入下面三行
                 ................
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[[email protected] ~]# sysctl -p              #刷新一下配置
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

3、配置负载分配策略：

[[email protected] ~]# modprobe ip_vs         #加载ip_vs模块
[[email protected] ~]# yum -y install ipvsadm           #安装ipvsadm工具
[[email protected] ~]# ipvsadm -C              #清除原有策略
[[email protected] ~]# ipvsadm -A -t 200.0.0.254:80 -s rr        #配置群集VIP及添加相关节点
[[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 200.0.0.254:80 -r 200.0.0.2:80 -g -w 1
[[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 200.0.0.254:80 -r 200.0.0.3:80 -g -w 1
[[email protected] ~]# ipvsadm-save                        #保存策略
[[email protected] ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm           #导出策略备份
[[email protected] ~]# ipvsadm -ln             #确认群集当前策略
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  200.0.0.254:80 rr
  -> 200.0.0.2:80                 Route   1      0          0         
  -> 200.0.0.3:80                 Route   1      0          0         

二、配置web节点服务器：

web节点服务器的VIP地址仅用来发送web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（由调度器监听并分发）。因此使用虚接口lo:0来承载VIP地址，并添加一条路由记录，将访问VIP的数据包限制在本地。

1、配置虚拟IP地址（VIP）：

[[email protected] ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[[email protected] network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[[email protected] network-scripts]# vim ifcfg-lo:0      #编辑该文件，只保留以下四行，并配置VIP
DEVICE=lo:0
IPADDR=200.0.0.254
NETMASK=255.255.255.255               #注意：子网掩码必须是全为1。也就是4个255。
ONBOOT=yes
[[email protected] network-scripts]# systemctl restart network            #重启网卡使更改生效
[[email protected] network-scripts]# ifconfig        #查询VIP是否配置正确 
                ............................
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 200.0.0.254  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
[[email protected] ~]# route add -host 200.0.0.254 dev lo:0              #添加VIP本地访问路由记录
[[email protected] ~]# vim /etc/rc.local               #设置开机自动添加这条路由记录              
                ................................
/sbin/route add -host 200.0.0.254 dev lo:0

2、调整/proc响应参数：

[[email protected] ~]#                  #调整/proc响应参数，写入下面六行
                    ...................
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
[[email protected] ~]# sysctl -p                #刷新一下
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

3、安装并启动httpd服务（可根据需求选择搭建Nginx还是apache）：

[[email protected] ~]# yum -y install httpd             #安装http服务
[[email protected] ~]# echo 1111111111111 > /var/www/html/index.html          
#准备测试网页，等看到负载均衡的效果后，再挂载共享存储设备。

重复以上三个步骤，配置其他web节点服务器（我这里将另一个web节点的首页文件改为了：2222222222222222）。

三、client访问VIP，以便测试LVS群集：

若访问到的是同一页面，在排除配置上错误的情况下，可以打开多个网页，或者稍等一会再刷新，因为它可能有一个保持连接的时间，所以会存在延迟。

四、配置NFS共享存储：

测试出群集效果后，就需要部署共享存储，以便所有的web节点可以向客户机提供同样的网页文件，具体配置过程已经写在了这篇博文的末尾：Centos 7基于NAT（地址转换）模式的负载均衡配置详解。