LVS负载均衡群集部署——DR模式
LVS负载均衡群集部署——DR模式
1、LVS—DR概述
2、部署实验
1、LVS—DR概述:
LVS-DR(Linux Virtual Server Director Server)工作模式,是生产环境中最常用的一 种工作模式。
LVS—DR工作原理:
LVS-DR 模式,Director Server 作为群集的访问入口,不作为网关使用,节点 Director Server 与 Real Server 需要在同一个网络中,
返回给客户端的数据不需要经过 Director Server。为了响应对整个群集的访问,Director Server 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。
LVS——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。
- 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,即不允许数据包经过 Director S erver。
- Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。
数据包的流向分析:
- 客户端发送请求到 Director Server,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 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。
- 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。
- Real Server 直接将响应报文传送到客户端。
LVS—DR中的ARP问题:
问题一
- 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,它们都会接收到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:
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
问题二
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
2、部署实验:
环境准备:
DR 服务器:192.168.208.50
Web 服务器1:192.168.208.20
Web 服务器2:192.168.208.30
NFS共享服务器:192.168.208.40
vip:192.168.208.188
客户端:192.168.208.200
配置负载调度器:(192.168.208.50)
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm
配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.208.188)
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式,复制为ifcfg-tunl0(小写字母l)
vim ifcfg-ens33:0 DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes #开机自动激活
IPADDR=192.168.208.188
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
route add -host 192.168.208.188 dev ens33:0
route -n
调整 proc 响应参数
由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址,应该关闭Linux 内核的重定向参数响应。
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p #刷新设置
配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
systemctl start ipvsadm ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.208.188:80 -s rr #添加虚拟服务器
ipvsadm -a -t 192.168.208.188:80 -r 192.168.208.20:80 -g #若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.208.188:80 -r 192.168.208.30:80 -g #添加真实服务器
ipvsadm #激活 ipvsadm -ln #查看节点状态,Route代表 DR模式
部署共享存储(NFS服务器:192.168.208.40)
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0 yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet vim /etc/exports
/opt/kgc 192.168.208.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.208.0/24(rw,sync)
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
#发布共享
exportfs -rv
配置节点服务器(192.168.208.20、192.168.208.30)
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.208.188)
此地址仅用作发送Web响应数据包的源地址,并不需要监听客户机的访问请求(改由调度器监听并分发)。因此使用虚接口lo:0来承载VIP地址,并为本机添加一条路由记录,将访问VIP的数据限制在本地,以避免通信紊乱。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.208.188 #和VIP保持一致
NETMASK=255.255.255.255 #注意:子网掩码必须全为 1
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.208.188 dev lo:0 #添加VIP本地访问路由,将访问VIP的数据限制在本地,以避免通信紊乱 vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.208.188 dev lo:0
调整 proc 响应参数
vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
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
sysctl -p
临时添加
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
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
安装服务、挂载服务
yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd
--192.168.208.20---
mount.nfs 192.168.208.40:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html --192.168.208.30---
mount.nfs 192.168.208.40:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html
(节点2服务器与节点1服务器配置一样,同理操作就行)
客户机配置
测试:
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