LVS-DR实现基于LAMP的负载均衡

Posted 2020-06-25

基于搭建LAMP环境，并实践基于DNS做基于域名的虚拟主机中的环境，重新搭建一个同样的环境要求：

     a)实现web服务文件更新的自动同步到另一台机器上

     b)数据库实现主从复制

     c)通过shell脚本实现网站源代码备份和mysql备份，备份策略包括全量备份、增量备份、差异备份

 

 

通过lvs实现负载均衡，要求使用DR模式，并能把其中的原理部分通过自己的理解汇总出来。

   lvs:Linux Virtual Server, Linux虚拟四层交换的服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。LVS有LVS-NAT，LVS-DR，LVS-TUN三种模式，其中DR模式意为Direct Routing（直接路由），是调度器与实际服务器都有一块网卡连在同一物理网段上的情况。以下是DR模式配置实验。

1，实验环境如下：

首先需在DR上安装IPVSADM程序包。并利用前面实验搭建好的两台LAMP环境的服务器做真实服务器。并启动HTTPD服务，验证如下：

2:在DR上配置VIP和DIP,并配置DR.

3，分别配置两台RS。先抑制ARP响应，然后设置lo:0上IP地址。

   

4，LVS负载均衡测试：

   

 arp响应限制说明：

1）arp_ignore:

定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的应答模式0

0 - (默认值): 回应任何网络接口上对任何本地IP地址的arp查询请求

1 - 只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求

2 -只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求,且来访IP必须在该网络接口的子网段内

3 - 不回应该网络界面的arp请求，而只对设置的唯一和连接地址做出回应

4-7 - 保留未使用

8 -不回应所有（本地地址）的arp查询

 

2）arp_announce:

对网络接口上，本地IP地址的发出的，ARP回应，作出相应级别的限制: 确定不同程度的限制,宣布对来自本地源IP地址发出Arp请求的接口

0 - (默认) 在任意网络接口（eth0,eth1，lo）上的任何本地地址

1 -尽量避免不在该网络接口子网段的本地地址做出arp回应. 当发起ARP请求的源IP地址是被设置应该经由路由达到此网络接口的时候很有用.此时会检查来访IP是否为所有接口上的子网段内ip之一.如果改来访IP不属于各个网络接口上的子网段内,那么将采用级别2的方式来进行处理.

2 - 对查询目标使用最适当的本地地址.在此模式下将忽略这个IP数据包的源地址并尝试选择与能与该地址通信的本地地址.首要是选择所有的网络接口的子网中外出访问子网中包含该目标IP地址的本地地址. 如果没有合适的地址被发现,将选择当前的发送网络接口或其他的有可能接受到该ARP回应的网络接口来进行发送.

 

 

LVS原理总结：

         ipvsadm:用户空间的命令行工具，用于管理集群服务；

            ipvs: 工作内核中netfilter INPUT钩子上；

1、LVS的LVS-DR，LVS-NAT，LVS-TUN三种模式：

   lvs-nat:多目标的DNAT(iptables)；它通过修改请求报文的目标IP地址(同时可能会修改目标端口)至挑选出某RS的RIP地址实现转发； 

      (1)RS应该和DIP应该使用私网地址，且RS的网关要指向DIP；

      (2)请求和响应报文都要经由director转发；极高负载的场景中，director可能会成为系统瓶颈；

      (3)支持端口映射；

      (4)RS可以使用任意OS；

      (5)RS的RIP和Director的DIP必须在同一IP网络； 

   lvs-dr:direct routing它通过修改请求报文的目标MAC地址进行转发；

      (1) 保证前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发送给director;通过静态绑定或者arptables或者修改RS主机内核的参数实现。

      (2)RS的RIP可以使用私有地址；但也可以使用公网地址；

      (3)RS跟Director必须在同一物理网络中；

      (4)请求报文经由Director调度，但响应报文一定不能经由Director；

      (5)不支持端口映射；

      (6)RS的网关不能指向DIP；

      (7) RS可以大多数OS；

 

  lvs-tun：不修改请求报文的ip首部，而是通过在原有的ip首部之外，再封装一个ip首部，类似于网络隧道机制实现。 

      (1)RIP, DIP, VIP均为公网地址；

      (2)RS的网关的不能指向DIP；

      (3)请求报文必须经由director调度，但响应报文必须不能经由director；

      (4)不支持端口映射；

      (5)RS的OS必须支持隧道功能；

2、DR模式工作原理：

    1，接收client的请求，根据设定的负载均衡算法选取一台realserver的ip；

    2，以选取的这个ip对应的mac地址作为目标mac，然后重新将IP包封装成帧转发给这台RS；DR将请求转发给RS是在数据链路层来实现的，所以DR必须和RS在同一网段里面。

3，RealServer要在lo接口上配置VIP，因为要让RS能够处理目标地址为vip的IP包，首先必须要让RS能接收到这个包，所以在lo上配置vip能够完成接收包并将结果返回client。

RealServer在局域网中收到包，拆开后发现目标IP(VIP)与本地匹配，于是处理这个报文。随后重新封装报文，发送到局域网。client与VS同一网段，那么client将收到这个回复报文。如果跨了网段，那么报文通过经由网关路由器从Internet返回给client。

  

 

 

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