LVS-DR

负载均衡群集工作模式–直接路由（Direct Routing）
简称DR模式，采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络
负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

LVS-DR数据流向示意图
图是偷来的…我承认
在这里插入图片描述

1.Client向目标VIP发出请求， Director（负载均衡器）接收。此时IP包头及数据帧头信息为：
在这里插入图片描述 2 .Director根据负载均衡算法选择 Realserver_1，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址，然后在局域网上发送。IP包头及数据帧头信息如下：
3.RealServer_1收到这个帧，解封装后发现目标IP与本机匹配（ RealServer事先绑定了VIP），于是处理这个报文。随后重新封装报文，发送到局域网。此时IP包头及数据帧头信息为：.

在这里插入图片描述 4.Client将收到回复报文。 Client认为得到正常的服务，而不会知道是哪一台服务器处理的

注意：如果跨网段，那么报文通过路由器经由 terne返回给用户

可能会出现的问题

在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡器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，会造成各服务器ARP通信的紊乱
当一个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的网络上的，它们都会接收到ARP广播
此时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
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
RealServe返回报文（源IP是VIP）经路由器转发，在重新封装报文时需要先获取路由器的MAC地址

解决上述ARP问题的方法

修改/etc/sysctl.conf文件
对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
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

keepalived

keepalived工具概述

专为LVS和HA设计的一款健康检查工具
支持故障自动切换（ Failover）
支持节点健康状态检查（ Health Checking）
官方网站http://www.keepalived.org

原理解析

Keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux服务器的多机热备功能
VRRP，虚拟路由冗余协议，是针对路由器的一种备份解决方案
在这里插入图片描述由多台路由器组成一个热备组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
每个热备组内同一时刻只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态
若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务

Keepalievd部署描述

Keepalived可实现多机热备，每个热备组可有多台服务器，最常用的就是双机热备
双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器

Keepalievd安装描述

在LVS群集环境中应用时，也需用到 lipvsadm管理工具
YUM安装 Keepalived
启用 Keepalived服务

常见配置

Keepalievd配置目录位于/etc/keepalievd/
keepalievd.conf是主配置文件
global_defs{…}区段指定全局参数
vrrp_instance实例名称{…}区段指定VRRP热备参数
注释文字以“！”符号开头
目录samples/,提供了许多配置样例作为参考

常用配置选项

router_id HA_TEST_R1: 本路由器（服务器）的名称
vrrp_instance VI_1：定义VRRP热备实例
state MASTER：热备状态，MASTER表示主服务器
interface ens33：承载VIP地址的物理接口
virtual_router_id 1：虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致
priority 100：优先级，数值越大优先级越高
advert_int 1：通告间隔秒数（心跳频率）
auth_type PASS：认证类型
auth_pass 123456：密码字串
virtual_ipaddress{vip}：指定漂移地址（VIP），可以有多个，多个漂移地址以逗号分隔

slave服务器配置

Keepalived备份服务器的配置与master的配置有三个选项不同
router_id:设为自由名称
state：设为BACKUP
priority：值低于主服务器
其他选项与master相同

LCS-DR!来吧!!展示!!!

实验描述

还是习惯性的用Apache展示吧！
在这里插入图片描述 LVS01：192.168.10.20
LVS02：192.168.10.21
WebServer01:192.168.10.30
WebServer02:192.168.10.31
虚拟IP（Vip）：192.168.10.10

实验目的

客户机通过访问lvs调度器漂移IP地址可以成功访问网页

开始展示！

配置LVS

两台LVS都要安装 ipvsadm （我这边装keepalived是为了下面做双机热备）

[root@lvs01 ~]# yum -y install ipvsadm keepalived
[root@lvs02 ~]# yum -y install ipvsadm keepalived

两台LVS更改配置文件，关闭路由转发和重定向

[root@lvs01 ~]# vim /etc/sysctl.conf
##末行插入如下配置
##开启ipv4地址转发
net.ipv4.ip_forward = 1
##关闭ipv4全部重定向
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
##重载配置，使配置生效
[root@lvs01 ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0

两台LVS都创建个服务脚本，放在 init.d 中，方便service进行使用

[root@lvs01 /]# vim /etc/init.d/DR.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.10.1
VIP=192.168.10.10   ##虚拟ip
RIP1=192.168.10.30 ##真实web服务器ip
RIP2=192.168.10.31
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##保存配置
                systemctl start ipvsadm  ##启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
##设置ens33:0地址，广播地址，子网掩码，并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  ##添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr ##指定虚拟服务访问入口，指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g ##指定真实服务器，dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   ##清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  ##关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  ##关闭接口
                route del $VIP   ##删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  ##判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs01 /]# chmod +x /etc/init.d/DR.sh

虚拟机设置，将两台LVS都放在 LAN区段1
在这里插入图片描述因为 shell 中的命令是配置临时 IP 地址，所以在配置文件中再更改一次

[root@lvs01 /]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs01 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@lvs01 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs01 network-scripts]# vim ifcfg-ens33
BOOTPROTO=static
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.20  ##LVS02改成192.168.10.21
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.10.1

两台都重启服务并启动虚拟网卡还有shell脚本

[root@lvs01 network-scripts]# systemctl restart network
[root@lvs01 network-scripts]# ifup ens33:0
[root@lvs01 network-scripts]# service DR.sh start
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs01 network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.20  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.10.255
ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.100.10  netmask 255.255.255.255  broadcast 192.168.100.10
        ether 00:0c:29:43:a9:53  txqueuelen 1000  (Ethernet)
[root@lvs01 network-scripts]# systemctl stop firewalld
[root@lvs01 network-scripts]# setenforce 0

配置WEB服务器

两台安装HTTPD

[root@web01 /]# yum -y install httpd

更改web01、02的网络模式为 LAN 区段 1
在这里插入图片描述
更改IP，配置lo：0


[root@web01 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web01 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.10.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes

[root@web01 network-scripts]# vim ifcfg-ens33 
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.30  ##web02配置成 192.168.10.31
PREFIX=24
GATEWAY=192.168.10.1
[root@web01 network-scripts]# systemctl restart network
[root@web01 network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.30  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.10.255
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.10.10  netmask 255.255.255.0
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)

配置arp抑制脚本

[root@web01 network-scripts]# vim /etc/init.d/apa.sh
VIP=192.168.10.10
                case "$1" in
                start)
                                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
                                echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore   '//arp忽略'
                                echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                                echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                                echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                                sysctl -p >/dev/null 2>&1
                                echo "RealServer Start OK "
                                ;;
                stop)
                                ifconfig lo:0 down
                                route del $VIP /dev/null 2>&1
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore '//arp开启'
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                                echo "RealServer Stopd"
                                ;;
                *)
                                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                                exit 1
                esac
                exit 0
[root@web01 network-scripts]# chmod +x /etc/init.d/apa.sh

给两台 web 服务配置主页面

[root@web01 html]# echo "<h1>This is Web01 Server.</h1>" > index.html
[root@web01 html]# ls
index.html
[root@web02 html]# echo "<h1>This is Web02 Server.</h1>" > index.html
[root@web02 html]# ls
index.html

打开、重启各服务

[root@web01 html]# ifup lo:0
[root@web01 html]# service apa.sh start
RealServer Start OK 
[root@web01 html]# systemctl stop firewalld
[root@web01 html]# setenforce 0

验证实验

访问浮动 IP，成功访问网页并证实轮询模式开启
在这里插入图片描述

Keepalievd!来吧!!再展示!!!

实验环境基于上面的DR部署

开始展示！

配置两台LVS

[root@lvs01 network-scripts]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
    
    
   notification_email {
    
    
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1  ##指向自身环回口IP
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS01  ##两台LVS的id 不能相同，另一台配 LVS02
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}  

vrrp_instance VI_1 {
    
    
    state MASTER
    interface ens33  ##根据自己的网卡设置
    virtual_router_id 10  ##两个虚拟号需要相同
    priority 100  ##优先级，越大越优先，所以 02 的优先级可以配90
    advert_int 1
    authentication {
    
    
        auth_type PASS
        auth_pass 1111   ##上面一行和这一行最好不要改，如果改了也要相同
    }
    virtual_ipaddress {
    
    
        192.168.10.10
    }   
    }       
        
virtual_server 192.168.10.10 80 {
    
      ##改成浮动VIP  端口80 指向http服务
    delay_loop 6
    lb_algo rr  ##轮询
    lb_kind DR  ##DR模式
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
        real_server 192.168.10.30 80 {
    
      ##指向 web01 端口80
        weight 1  ##向下删除原来大概9行
            TCP_CHECK{
    
      添加如下
            connect_port 80  ##添加连接端口
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }
##删了下面的全部，然后复制上面的 real_server 段
real_server 192.168.10.31 80 {
    
    
        weight 1
            TCP_CHECK{
    
    
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }  
}

为方便复制我把 web02 的配置文件放下下面

! Configuration File for keepalived

global_defs {
    
    
   notification_email {
    
    
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS02
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}  

vrrp_instance VI_1 {
    
    
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 10
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
    
    
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    
    
        192.168.10.10
    }   
    }       
        
virtual_server 192.168.10.10 80 {
    
    
    delay_loop 6
    lb_algo rr 
    lb_kind DR 
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
        real_server 192.168.10.30 80 {
    
    
        weight 1 
            TCP_CHECK{
    
      添加如下
            connect_port 80 
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }
real_server 192.168.10.31 80 {
    
    
        weight 1
            TCP_CHECK{
    
    
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }  
}

开启服务

[root@lvs01 network-scripts]# systemctl start keepalived
[root@lvs01 network-scripts]# systemctl restart keepalived
[root@lvs01 network-scripts]# systemctl restart network

验证实验

访问网页
在这里插入图片描述关闭 LVS01

[root@lvs01 network-scripts]# systemctl stop network

再次访问
在这里插入图片描述
服务器调度成功，实验完成

LVS 负载均衡高可用 DR DR+keepalived 原理与实验

文章目录

LVS-DR

可能会出现的问题

解决上述ARP问题的方法

keepalived

keepalived工具概述

原理解析

Keepalievd部署描述

Keepalievd安装描述

常见配置

常用配置选项

slave服务器配置

LCS-DR!来吧!!展示!!!

实验描述

实验目的

开始展示！

配置LVS

配置WEB服务器

验证实验

Keepalievd!来吧!!再展示!!!

开始展示！

配置两台LVS

验证实验

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Keepalievd部署描述

Keepalievd安装描述

常见配置

常用配置选项

slave服务器配置

LCS-DR!来吧!!展示!!!

实验描述

实验目的

开始展示！

配置LVS

配置WEB服务器

验证实验

Keepalievd!来吧!!再展示!!!

开始展示！

配置两台LVS

验证实验

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