基于DR（直接路由）模式的负载均衡配置详解

Posted 2022-10-29

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：https://blog.51cto.com/14227204/2436891

环境如下：

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。
准备工作：
1、自行配置除 VIP 以外的地址
2、准备相关软件包
配置如下：
一、配置负载调度器：
采用虚接口的方式为网卡 ens33 绑定 VIP 地址，以便响应群集访问。

[root@localhost /]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0          
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0              # 修改ens33:0，配置VIP
....................
IPADDR=200.0.0.254                                # 修改如下四条，注意网卡名称一致
NETMASK=255.255.255.0
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
....................
[root@localhost network-scripts]# ifup ens33:0                 # 启动虚接口
[root@localhost network-scripts]# ifconfig ens33:0                 # 查看相关配置是否成功
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:f1:61:28  txqueuelen 1000  (Ethernet)
root@localhost network-scripts]# ifconfig 
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::595f:84d:a379:7b6e  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>

调整/proc响应参数（关闭 Linux 内核的重定向参数响应）：

[root@localhost /]# vim /etc/sysctl.conf                   # 写入如下三行
................
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@localhost /]# sysctl -p                      # 刷新配置使之生效
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

配置负载均衡策略：

[root@localhost /]# modprobe ip_vs                         # 加载 ip_vs 模块
[root@localhost /]# yum -y install ipvsadm                # 安装 ipvsadm 工具
[root@localhost /]# ipvsadm -C                                  # 清除原有策略
[root@localhost /]# ipvsadm -A -t 200.0.0.254:80 -s rr           # 配置群集VIP及添加相关节点
[root@localhost /]# ipvsadm -a -t 200.0.0.254:80 -r 200.0.0.2:80 -g -w 1
[root@localhost /]# ipvsadm -a -t 200.0.0.254:80 -r 200.0.0.3:80 -g -w 1
[root@localhost /]# ipvsadm-save                             # 保存策略
-A -t localhost.localdomain:http -s rr
-a -t localhost.localdomain:http -r 200.0.0.2:http -g -w 1
-a -t localhost.localdomain:http -r 200.0.0.3:http -g -w 1
[root@localhost /]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm             # 导出以备份
[root@localhost /]# 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：
y因为 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。

[root@web1 /]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@web1 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0              # 编辑此文件
.................
DEVICE=lo:0                             # 切记修改网卡名称
IPADDR=200.0.0.254               # 配置 VIP 
NETMASK=255.255.255.255                  # 子网掩码需全为1
ONBOOT=yes
[root@web1 network-scripts]# ifup lo:0                # 启动虚接口
[root@web1 network-scripts]# ifconfig lo:0           # 确认以生效
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 200.0.0.254  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
[root@web1 /]# route add -host 200.0.0.254 dev lo:0               # 添加 VIP 本地访问路由
[root@web1 /]# route -n
200.0.0.254     0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 lo
[root@web1 /]# vim /etc/rc.local                         #设置为开机自动添加此条路由
/sbin/route add -host 200.0.0.254 dev lo:0

调整 /proc 响应参数：

[root@web1 /]# vim /etc/sysctl.conf 
................
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
[root@web1 /]# sysctl -p              # 刷新使配置生效
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

安装 httpd 并创建测试网页：

[root@web1 /]# yum -y install httpd              # 安装httpd
[root@web1 /]# echo test1.com > /var/www/html/index.html         # 创建测试文件
[root@web1 /]# systemctl start httpd
[root@web1 /]# systemctl enable httpd

重复以上步骤，配置其他节点服务器，一样的虚接口，一样的/proc，一样的httpd（为了方便验证是否成功，这里我将另一个首页文件改为了test2.com）


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：https://blog.51cto.com/14227204/2437018