LVS负载均衡群集----DR部署

一、数据包流向分析

（1）客户端发送请求到 Director Server（负载均衡器），请求的数据报文（源 IP 是 CIP,目标 IP 是 VIP）到达内核空间。
（2）Director Server 和 Real Server 在同一个网络中，数据通过二层数据链路层来传输。
（3）内核空间判断数据包的目标IP是本机VIP，此时IPVS（IP虚拟服务器）比对数据包请求的服务是否是集群服务，是集群服务就重新封装数据包。修改源 MAC 地址为 Director Server 的 MAC地址，修改目标 MAC 地址为 Real Server 的 MAC 地址，源 IP 地址与目标 IP 地址没有改变，然后将数据包发送给 Real Server。
（4）到达 Real Server 的请求报文的 MAC 地址是自身的 MAC 地址，就接收此报文。数据包重新封装报文(源 IP 地址为 VIP，目标 IP 为 CIP)，将响应报文通过 lo 接口传送给物理网卡然后向外发出。
（5）Real Server 直接将响应报文传送到客户端。

二、DR模式的特点

（1）Director Server（调度器） 和 Real Server（节点服务器） 必须在同一个物理网络中。

（2）Real Server可以使用私有地址，也可以使用公网地址。如果使用公网地址，可以通过互联网对RIP进行直接访问。

（3）Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。

（4）所有的请求报文经由Director Server, 但回复响应报文不能经过Director Server。

（5） Real Server 的网关不允许指向Director Server IP， 即Real Server发送的数据包不允许经过Director Server。（RS的网关地址只能指定真实的路由器网关）

（6） Real Server 上的 lo 接口配置VIP的IP地址。

三、LVS-DR中的ARP问题

1、在局域网中用相同的vip会导致ARP通信的紊乱

问题原因：
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，它们都会收到ARP广播。
• 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。

解决方法：

• 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（物理网卡的地址，而不是lo网卡的虚接口地址）的ARP请求。

2、返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱

问题原因：
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。
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。
路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项。原有的VIP对应Director的MAC地址，会被更新为VIP对应的Real Server的MAC地址。导致网关设备的ARP缓存表紊乱。
路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给Real Server，导致Director的VIP失效。
解决方法：
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数据包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口（物理网卡）的IP地址。

Linux部署NAT模式的应对方案
vim /etc/sysctl.conf //添加以下四行参数
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
​
sysctl -p //刷新配置，读取修改后的配置
​
#arp_ignore=1 ：使本机系统只响应目的IP为本地物理网卡IP的ARP请求。
#arp_announce=2：使本机系统不使用即将返回的IP数据包的源地址来作为ARP请求报文的源地址，而采用发送接口（物理网卡）的IP作为ARP请求报文源地址。

四、LVS单网段DR模式部署

第一步配置负载调度器

DR 服务器：192.168.81.132
Web 服务器1：192.168.81.130
Web 服务器2：192.168.81.131
vip：192.168.80.188
客户端：192.168.80.200
共享服务器：192.168.81.129

#关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl disable --now firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

#下载rpcbind和nfs_utils服务
[root@localhost ~]# yum -y install rpcbind nfs_utils

#创建需要分享的文件
[root@localhost ~]# mkdir -p /data/test1
[root@localhost ~]# mkdir -p /data/test2
[root@localhost ~]# cd /data
[root@localhost data]# ls
test1  test2
[root@localhost data]# echo '<h1>this is first</h1>' > test1/index.html
[root@localhost data]# echo '<h1>this is second</h1>' > test2/index.html

#进行nfs的配置
[root@localhost data]# vim /etc/exports
/data/test1 192.168.81.0/24(ro)
/data/test2 192.168.81.0/24(ro)

#开启服务
[root@localhost data]# systemctl enable --now rpcbind nfs
[root@localhost data]# showmount -e
Export list for localhost.localdomain:
/data/test2 192.168.81.0/24
/data/test1 192.168.81.0/24

第二步设置两台节点服务器

#关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
#添加虚接口，并设置ip
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
systemctl restart network
#修改配置
vim /etc/selinux/config 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

route add -host 192.168.81.188 dev lo:0

vim /etc/rc.d/rc.local 
route add -host 192.168.81.188 dev lo:0

 vim /etc/httpd/conf/httpd.conf
 #在底行添加
 KeepAlive off
#进行挂载
mount 192.168.81.129:/data/test2 /var/www/html
systemctl restart httpd
##另一台执行相同的操作

第三步设置DR 服务器

#修改网卡
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
systemctl restart network
ifconfig

#修改配置
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

sysctl -p

#设置ipvsadm
yum -y install ipvsadm
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable --now ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.81.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.81.188:80 -r 192.168.81.130：80 -g -w 1
ipvsadm -a -t 192.168.81.188:80 -r 192.168.81.131：80 -g -w 1

第四步在本地查看调度服务器