LVS负载均衡—DR类型

其他 2020-10-26 00:51:50 阅读次数: 0

在这里插入图片描述

一、分析LVS—DR群集工作原理

将Client与群集机器放在同一网络中数据包流经的路线为 1 -> 2 -> 3 -> 4 .
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

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

在这里插入图片描述

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

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

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internet返回给客户

二、LVS-DR中的ARP问题及办法

问题1：

产生原因：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地址在这里插入图片描述

  1. 在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱当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，它们都会接收到ARP广播
  2. 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VIP地址

造成结果：在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱在这里插入图片描述

改进办法

  1. 对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
  2. 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**

问题2：

产生原因：ARP请求使用IP包的源IP地址（即VIP）作为ARP请求包中的源IP地址

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  1. RealServer返回报文（源IP是VIP)经路由器转发，重新封装报文时，需要先获取路由器的MAC地址
  2. 发送ARP请求时，Linux默认使用IP包的源IP地址（即VIP）作为ARP请求包中的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址

造成结果：MAC地址表中调度器VIP地址对应的MAC地址被RealServer的MAC地址覆盖，是调度器失效

在这里插入图片描述

  1. 路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项
  2. 原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址
  3. 路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效

解决办法

  1. 对节点服务器进行处理，设置内核参数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

解决ARP的两个问题的设置方法

修改letc/sysctl.conf文件

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_annougce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

应用场景

在这里插入图片描述

实验

实验设计拓扑

在这里插入图片描述

实验步骤

1.搭建调度器

1.配置调度器
【负载均衡调度器】
###############配置VIP地址#########################
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]#  vi ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
[root@localhost network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.30.11  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.30.255
       ……省略部分
ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.30.100  netmask 255.255.255.255  broadcast 192.168.30.100
        ether 00:0c:29:2e:3b:31  txqueuelen 1000  (Ethernet)
###################安装ipvsadm程序###############################
[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm
[root@localhost ~]# modprobe ip_vs
[root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn
[root@localhost ~]# ipvsadm -v
ipvsadm v1.27 2008/5/15 (compiled with popt and IPVS v1.2.1)
[root@localhost ~]# systemctl status ipvsadm
##################清空负载分配规则########################
[root@localhost ~]# ipvsadm -C
###############创建虚拟服务器规则################################
[root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 192.168.30.100:80 -s rr
##############添加Web服务器节点负载分配规则##############################
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.30.100:80 -r 192.168.30.22:80 -g -w 1
[root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.30.100:80 -r 192.168.30.33:80 -g -w 1
##############保存规则##############################
[root@localhost ~]# ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost ~]# cat /etc/sysconfig/ipvsadm
-A -t 192.168.30.100:http -s rr
-a -t 192.168.30.100:http -r 192.168.30.22:http -g -w 1
-a -t 192.168.30.100:http -r 192.168.30.33:http -g -w 1
[root@localhost network-scripts]# systemctl start ipvsadm.service 
[root@localhost network-scripts]# systemctl status ipvsadm.service 
● ipvsadm.service - Initialise the Linux Virtual Server
   Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/ipvsadm.service; disabled; vendor preset: disabled)
   Active: active (exited) since Tue 2020-09-22 18:52:53 CST; 3s ago
  Process: 22042 ExecStart=/bin/bash -c exec /sbin/ipvsadm-restore < /etc/sysconfig/ipvsadm
 ……省略部分
######################调整/proc响应参数##########################
[root@localhost network-scripts]# vi /etc/sysctl.conf
####插入下列配置使主机不充当路由器，即关闭ARP功能
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@localhost network-scripts]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

2.搭建服务器池

2.1配置WEB1

[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vi ifcfg-enslo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.30.100
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.30.33  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.30.255
……省略部分
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.30.100  netmask 255.255.255.255
[root@localhost network-scripts]# vi /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@mysql2 network-scripts]# sysctl -p
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@localhost network-scripts]#  vi /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.30.100 dev lo:0
[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.30.100 dev lo:0
[root@mysql2 network-scripts]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.30.11   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.30.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.30.100  0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 lo
192.168.122.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 virbr0
[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils  //使用showmount需要安装这个工具
[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.30.44  //查看共享状况
Export list for 192.168.30.44:
/opt/web2 192.168.30.0/24
/opt/web1 192.168.30.0/24
[root@mysql2 ~]# yum -y install httpd  //安装httpd
[root@mysql2 ~]# systemctl start httpd
[root@mysql2 ~]# systemctl enable httpd
#######挂载共享文件############
[root@localhost html]# vi /etc/fstab
192.168.30.44:/opt/web1 /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
[root@localhost html]# mount 192.168.30.44:/opt/web1 /var/www/html/

2.2配置WEB2

[root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]#cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vi ifcfg-enslo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.30.100
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes 
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
[root@localhost network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.30.22  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.30.255
……省略部分
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.30.100  netmask 255.255.255.255
[root@localhost network-scripts]# vi /etc/sysctl.conf
###################插入下面配置，解决ARP映射问题参数#################
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@mysql2 network-scripts]# sysctl -p
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@localhost network-scripts]#  vi /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.30.100 dev lo:0   //添加VIP本地访问路由
[root@localhost network-scripts]# route add -host 192.168.30.100 dev lo:0
[root@mysql2 network-scripts]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.30.11   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.30.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.30.100  0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 lo
192.168.122.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 virbr0
[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils
[root@localhost ~]# showmount -e 192.168.30.44   //若查看不到，可能是nfs服务器发布失败，去nfs服务器再次发布一下：exportsfs
Export list for 192.168.30.44:
/opt/web2 192.168.30.0/24
/opt/web1 192.168.30.0/24
[root@mysql2 ~]# yum -y install httpd
[root@mysql2 ~]# systemctl start httpd
[root@mysql2 ~]# systemctl enable httpd
#######挂载共享文件############
[root@localhost html]# vi /etc/fstab
192.168.30.44:/opt/web2 /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
[root@localhost html]# mount 192.168.30.44:/opt/web2 /var/www/html/

3.搭建共享储存

[root@localhost ~]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.30.44  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.30.255
        inet6 fe80::a52a:406e:6512:1c66  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
[root@localhost ~]# route -n   //查看路由表，看网关
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.30.11   0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.30.0    0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.122.0   0.0.0.0         255.255.255.0   U     0      0        0 virbr0
[root@localhost ~]# rpm -q nfs-utils  //查看nfs是否安装
nfs-utils-1.3.0-0.61.el7.x86_64
[root@localhost ~]# rpm -q rpcbind  //查看rpcbind是否安装
rpcbind-0.2.0-47.el7.x86_64
[root@localhost ~]# yum -y install nfs-utils  //确实安装了
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
Package 1:nfs-utils-1.3.0-0.61.el7.x86_64 already installed and latest version
Nothing to do
[root@localhost ~]# yum -y install rpcbind
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
Loading mirror speeds from cached hostfile
Package rpcbind-0.2.0-47.el7.x86_64 already installed and latest version
Nothing to do
[root@localhost ~]# systemctl start nfs
[root@localhost ~]# systemctl enable nfs
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[root@localhost ~]# systemctl start rpcbind
[root@localhost ~]# systemctl enable rpcbind
[root@localhost ~]# vi /etc/exports
/opt/web1 192.168.30.0/24(rw,sync)
/opt/web2 192.168.30.0/24(rw,sync)
[root@localhost ~]# systemctl restart nfs
[root@localhost ~]# systemctl restart rpcbind
[root@localhost ~]# showmount -e
Export list for localhost.localdomain:
/opt/web2 192.168.30.0/24
/opt/web1 192.168.30.0/24
[root@localhost web2]# exportfs -vr
exporting 192.168.30.0/24:/opt/web2
exporting 192.168.30.0/24:/opt/web1
[root@localhost ~]# mkdir /opt/web1/ /opt/web1/
[root@localhost ~]# vi /opt/web1/index.html
<html>
<title>I'm Web1</title>
<body><h1>I'm Web1</h1></body>
<img src="web1.jpg" />
</html>
[root@localhost ~]# vi /opt/web2/index.html
<html>
<title>I'm Web2</title>
<body><h1>I'm Web2</h1></body>
<img src="web2.png" />
</html>

测试DR负载均衡

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

其他设置

———————————————————————————————————
-----常用命令的解释如下：------

LVS的负载调度算法有四种最常用的：轮询算法（rr）、加权轮询（wrr）、最少轮询（lc）、加权最少轮询（wlc）

1）创建虚拟服务器(注意：NAT模式要两块网卡，调度器的地址是外网口地址)
群集的VIP地址为192.168.80.33，针对TCP 80端口提供负载分流服务，使用的轮询调度算法。对于负载均衡调度器来说，VIP必须是本机实际已启用的IP地址
ipvsadm -A -t 192.168.20.11:80 -s rr

//选项 “-A"表示添加虚拟服务器，”-t"用来指定VIP地址及TCP端口，"-s"用来指定负载调度算法——rr、wrr、lc、wlc

2）添加服务器节点
ipvsadm -a -t 192.168.20.11:80 -r 192.168.80.33:80 -m
ipvsadm -a -t 192.168.20.11:80 -r 192.168.80.44:80 -m

//选项 “-a"表示添加真实服务器，”-t"用来指定VIP地址及TCP端口，"-r"用来指定RIP地址及TCP端口，"-m"表示使用NAT群集模式（"-g"是DR模式，"-i"是TUN模式）
{ -m参数后面还可以跟-w的参数，这里没有做的"-w"用来设置权重（权重为0时表示暂停节点）}

4）删除服务器节点
ipvsadm -d -r 192.168.90.22:80 -t 192.168.80.88:80

//需要从服务器池中删除某一个节点时，使用选项"-d"。执行删除操作必须指定目标对象，包括节点地址、虚拟IP地址。如上所示的操作将会删除LVS群集192.168.80.88中的节点192.168.90.22

若需要删除整个虚拟服务器时，使用选项-D并指定虚拟IP地址即可，无需要指定节点。例如：“ipvsadm -D -t 192.168.80.11:80"，则删除此虚拟服务器。

ipvsadm -L //查看节点状态，加个"-n"将以数字形式显示地址、端口信息
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm //保存策略

使用导出/导入工具ipvsadm-save/ipvsadm-restore可以保存、恢复LVS策略，方法类似于iptables的规则的导出、导入

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转载自blog.csdn.net/CN_LiTianpeng/article/details/108733985
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