21.LVS负载均衡群集-DR群集

LVS负载均衡群集-DR群集

目录

• LVS负载均衡群集-DR群集
  • 数据包流向分析
  • DR模式的特点
  • LVS-DR中的ARP问题
    • IP地址冲突
      • 解决办法
    • 路由根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效
      • 解决方法
      • 两个问题的设置方法
  • 部署LVS-DR集群
    • 配置nfs共享服务器（192.168.239.40）
    • 配置两台节点web服务器（192.168.239.20、192.168.239.30 ）
      • 第一台节点服务器（192.168.239.20）
      • 第二台节点服务器（192.168.239.30）
    • 配置负载调度器（192.168.239.10）
    • 客户端配置（192.168.239.200）并测试

数据包流向分析

• 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。
• 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。
  
  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Realserver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。
• 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1o接口传送给物理网卡然后向外发出。
• Real Server 直接将响应报文传送到客户端。

DR模式的特点

• Director server和Real Server必须在同一个物理网络中。
• 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。
• Director Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。
• 所有的请求报文经由Director Server，但回复响应报文不能经过 Director Server。
• 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。
• Real server上的1o接口配置VIP的IP地址

LVS-DR中的ARP问题

IP地址冲突

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。在局域网中具有相同的地址，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
• 只有前端的负载均衡器器进行响应，其他节点服务器不应该响应ARP广播

解决办法

对节点服务器进行处理，使其不响应VIP的ARP请求

• 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

设置完后节点服务器则不会去响应ARP广播，而调度器则任然会响应ARP所以 他只能解析到调度器的mac地址

路由根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效

• 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RealServer的MAC地址。
• 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

两个问题的设置方法

节点服务器在lo：0虚接口上承载VIP地址
net.ipv4.conf.lo.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
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2     #本机系统不使用返回数据包的源地址作为ARP请求报文的源地址，而采用发送接口的IP作为ARP请求报文源地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

部署LVS-DR集群

#环境简介
DR 服务器：192.168.239.10
web 服务器1：192.168.239.20
web 服务器2：192.168239.30
nfs共享服务器：192.168.239.40
vip：192.168.239.100
客户端：192.168.239.200

配置nfs共享服务器（192.168.239.40）

#关闭防火墙关闭开机自启
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
#创建两个共享目录文件便于区分并添加权限
mkdir nfs
cd nfs/
mkdir geng  wang
chmod 777 geng/ wang/
echo "this is geng test">geng/index.html
echo "this is wang test">wang/index.html
#编辑配置文件设置共享策略
vim /etc/exports
/opt/nfs/geng 192.168.239.0/24(rw,sync,no_root_squash)
/opt/nfs/wang 192.168.239.0/24(rw,sync,no_root_squash)
#开启服务
systemctl start rpcbind
systemctl start nfs
systemctl enable nfs
#查看共享目录
showmount -e

配置两台节点web服务器（192.168.239.20、192.168.239.30 ）

第一台节点服务器（192.168.239.20）

#关闭防火墙
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
#安装httpd服务
yum install -y httdp
#添加虚拟网卡承载vip地址
cd /etc/sysconfig/network-scripts/ #切换到网卡配置文件目录
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0  #复制原有网卡配置进行修改
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.239.100  #修改为vip地址
NETMASK=255.255.255.255  #修改子网掩码
ONBOOT=yes
ifup lo:0    #启动网卡
ifconfig     #查看活动网卡
#添加路由见虚拟网卡设置为路由
route add -host 192.168.239.100 dev lo:0
route -n   #查看
#将设置路由命令添加到开机执行配置文件内相当于开机自启并给配置文件添加执行权限
vim /etc/rc.d/rc.local
route add -host 192.168.239.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
#调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf
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
#开启web服务
systemctl restart httpd
#查看nfs共享服务器共享策略
showmount -e 192.168.239.40
#将共享目录挂载到本地web服务器站点给目录
mount 192.168.239.40:/opt/nfs/geng /var/www/html/
df -h

第二台节点服务器（192.168.239.30）

#关闭防火墙
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
#安装httpd服务
yum install -y httdp
#添加虚拟网卡承载vip地址
cd /etc/sysconfig/network-scripts/ #切换到网卡配置文件目录
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0  #复制原有网卡配置进行修改
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.239.100  #修改为vip地址
NETMASK=255.255.255.255  #修改子网掩码
ONBOOT=yes
ifup lo:0    #启动网卡
ifconfig     #查看活动网卡
#添加路由见虚拟网卡设置为路由
route add -host 192.168.239.100 dev lo:0
route -n   #查看
#将设置路由命令添加到开机执行配置文件内相当于开机自启并给配置文件添加执行权限
vim /etc/rc.d/rc.local
route add -host 192.168.239.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
#调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf
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
#开启web服务
systemctl restart httpd
#查看nfs共享服务器共享策略
showmount -e 192.168.239.40
#将共享目录挂载到本地web服务器站点给目录
mount 192.168.239.40:/opt/nfs/wang /var/www/html/
df -h

与第一台一致挂载文件不同

配置负载调度器（192.168.239.10）

#关闭防火墙
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
#加载模块
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs  #查看
#安装ipvsadm
yum install -y ipvsadm
#配置虚拟IP地址（VIP：192.168.239.100）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
ifup ens33:0
ifconfig
#修改配置文件调整/proc响应参数
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
#配置负载分配策略，并启动服务
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
ipvsadm -C   #清空策略
ipvsadm -A -t 192.168.239.100:80 -s rr  #添加虚拟服务器指定vip地址指定调度策略为轮询
ipvsadm -a -t 192.168.239.100:80 -r 192.168.239.20:80 -g   #添加节点服务器及IP地址指定模式DR
ipvsadm -a -t 192.168.239.100:80 -r 192.168.239.30:80 -g
ipvsadm #加载策略
ipvsadm -ln #擦看策略

客户端配置（192.168.239.200）并测试

过会再次刷新