Lvs--部署DR集群

一.Lvs有三种负载均衡的模式：

    VS/NAT（nat模式）

    VS/DR   (路由模式）

    VS/TUN （隧道模式）

（1）NAT模式（VS-NAT）

原理：首先负载均衡器接收到客户端请求包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实               服务器（RS)

      然后负载均衡器就把客户端的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址         （RIP）。真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据发送给负载均衡器，

     负载均衡器在接收到到响应包后，把包的源地址改成虚拟地址（VIP），然后发送回给客户端。

优点：集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统，只要负载均衡器有一个合法的IP地址。

缺点：扩展性有限，当服务器节点增长过多时，由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器，因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。

（2）直接路由模式（VS-DR）

简称 DR 模式

原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定请求发送给哪个后端的真实          服务器（RS)。

       然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地         址（R-MAC）。

        真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经           过负载均衡器。

优点：负载均衡器只负责将请求包分发给后端服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不在是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。

缺点：需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上，必须在同一个局域网环境。

DR模式的特点：

1. Director和各RS都配置有VIP

2. 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director

• 在前端网关做静态绑定VIP和Director的MAC地址

• 在RS上使用arptables工具

arptables -A IN -d $VIP -j DROP
arptables -A OUT -s $VIP -j mangle --mangle-ip-s $RIP

在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别

/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

RS的RIP可以使用私网地址，也可以是公网地址；RIP与DIP在同一IP网络；RIP的网关不能指向DIP，以确保响应报文不会经由Director

1. RS和Director要在同一个物理网络

2. 请求报文要经由Director，但响应报文不经由Director，而由RS直接发往Client

3. 不支持端口映射（端口不能修改）

4. 无需开启 ip_forward

5. RS可使用大多数OS系统

（3）IP隧道模式（VS-TUN）

原理：首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时，根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器（RS）。

然负后载均衡器就把客户端发送的请求报文封装一层IP隧道(T-IP)转发到真实服务器（RS）。

真实服务器响应完请求后，查看默认路由，把响应后的数据包直接发送给客户端，不需要经过负载均衡器。

优点：负载均衡器在只负责将请求包分发给后端节点服务器，而RS将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，也能处理很巨大的请求量。

缺点：隧道模式的RS节点需要合法IP。这种方式需要所有的服务器支持"IP Tunneling"

二.LVS工作模式总结和比较

	NAT	TUN	DR
优点	端口转换	WAN	性能最好
缺点	性能瓶颈	服务器支持隧道模式	不支持跨网段
真实服务器要求	any	Tunneling	Non-arp device
支持网络	private（私网）	LAN/WAN（私网/公网）	LAN（私网）
真实服务器数量	low (10~20)	High (100)	High (100)
真实服务器网关	lvs内网地址	Own router（网工定义）	Own router（网工定义）

三.部署LVS-DR集群 实验

环境简介
DR 服务器：192.168.91.88
web 服务器1：192.168.91.87
web 服务器2：192.168.91.86
vip（虚拟回环）：192.168.91.180
客户端：192.168.91.188

（1）配置负载调度器

虚拟IP地址（VIP：192.168.6.180）

关闭防火墙

调整/proc响应参数

(调整/proc响应参数  对于 DR 群集模式来说，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服务器不是一台路由器，那么它不会发送重定向，所以可以关闭该功能)

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

 刷新配置

sysctl -p

 加载ipvs内核模块

 通过重定向将当前规则重定向到系统默认的规则存放位置(重启服务会自动恢复里面的规则)

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm

(如果停止服务，会自动将该文件清空，可通过查看这个文件查看/usr/lib/systemd/system/ipvsadm.service )

添加规则  

（ 添加真实服务器-a   指定VIP地址及TCP端口-t    指定RIP地址及TCP端口 -r   指定DR模式-g）

查看 

（2）节点服务器

①

（另一程序占用  rm -rf /var/run/yum.pid) 

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.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

定义对目标地址为本地IP的ARP询问不同的应答模式0 
0 - (默认值): 回应任何网络接口上对任何本地IP地址的arp查询请求 
1 - 只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求 
2 -只回答目标IP地址是来访网络接口本地地址的ARP查询请求,且来访IP必须在该网络接口的子网段内 

说明：

(　arp_ignore参数的作用是控制系统在收到外部的arp请求时，是否要返回arp响应。

　　arp_ignore参数常用的取值主要有0，1，2，3~8较少用到：

0：响应任意网卡上接收到的对本机IP地址的arp请求（包括环回网卡上的地址），而不管该目的IP是否在接收网卡上。

1：只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求。

2：只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求，并且arp请求的源IP必须和接收网卡同网段。

3：如果ARP请求数据包所请求的IP地址对应的本地地址其作用域（scope）为主机（host），则不回应ARP响应数据包，如果作用域为全局（global）或链路（link），则回应ARP响应数据包。

4~7：保留未使用

8：不回应所有的arp请求

　　sysctl.conf中包含all和eth/lo（具体网卡）的arp_ignore参数，取其中较大的值生效。

arp_announce的作用是控制系统在对外发送arp请求时，如何选择arp请求数据包的源IP地址。

　　arp_announce参数常用的取值有0，1，2。

0：允许使用任意网卡上的IP地址作为arp请求的源IP，通常就是使用数据包a的源IP。

1：尽量避免使用不属于该发送网卡子网的本地地址作为发送arp请求的源IP地址。

2：忽略IP数据包的源IP地址，选择该发送网卡上最合适的本地地址作为arp请求的源IP地址。
　　sysctl.conf中包含all和eth/lo（具体网卡）的arp_ignore参数，取其中较大的值生效。)

可用命令查看sysctl -a |grep arp   (过滤参数）

复制到配置文件修改

或者sysctl -a |grep arp >>/etc/sysctl.conf直接导到配置文件下修改

 

②

跟上面操作一样

 

机器4测试效果