LVS负载均衡—DR模式

news2024/11/27 12:23:32

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。
 

 2.LVS-DR中的ARP问题

2.1 问题一:VIP地址相同导致响应冲突

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
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(物理网卡的地址,而不是lo网卡的虚接口地址)的ARP请求。


2.2 问题二: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。
 

2.3 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

3.LVS单网段DR模式部署

 实验准备
五台虚拟机(两台web服务虚拟机,一台DR负载均衡调度器,一台客户机,一台NFS共享服务机),具体IP配置如下:

 DR 服务器:192.168.50.20
Web 服务器1:192.168.50.21
Web 服务器2:192.168.50.22

NFS共享服务机:192.168.50.23
客户端:192.168.50.25

vip:192.168.50.50

实验部署简图
 

实验具体操作步骤 

步骤一: 配置负载调度器(192.168.50.20)

基本配置: 

systemctl stop firewalld
setenforce 0
vim /etc/selinux/config
SELINUX=disabled
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

(1)配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.50.50)VIP

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0                #若隧道模式,复制为ifcfg-tunl0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.50.50
NETMASK=255.255.255.255
 
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

 

(2)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,需要关闭 icmp 的重定向,不充当路由器。
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

 

(3)配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.73.66:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.106:80 -g            #若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.73.66:80 -r 192.168.73.107:80 -g
ipvsadm
 
ipvsadm -ln                    #查看节点状态,Route代表 DR模式

步骤二:部署共享存储(NFS服务器:192.168.50.23)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/web1 /opt/web2
chmod 777 /opt/web1 /opt/web2
 
vim /etc/exports

/opt/web1 192.168.50.0/24(rw,sync)
/opt/web2 192.168.50.0/24(rw,sync)
 
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
exportfs -rv     #发布共享服务
showmount -e     #查看本机发布的共享服务

 步骤三:配置节点服务器(192.168.50.21、192.168.50.22)

(1)配置虚拟 IP 地址(web1和web2 的相同设置) 


#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-lo ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.50.50
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 192.168.50.50 dev lo:0
 
vim /etc/re.d/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.50.50 dev lo:0
 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

2)调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址,避免发生冲突(web1和web2的相同设置)

vim /etc/sysctl.conf
 
 #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1	
#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.lo.arp_announce = 2		
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
sysctl -p

 yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

(3) web1 节点服务器(192.168.50.21)的测试网页设置:


mount.nfs 192.168.50.23:/opt/web1 /var/www/html
echo '<h1>this is  web1 test !</h1>' > /var/www/html/index.html

(4)web2的测试网页设置:

mount.nfs 192.168.50.23:/opt/web2 /var/www/html
echo '<h1>this is web2 test!</h1>' > /var/www/html/index.html

此外为了快速测试web1节点服务器和web2节点服务器是否达到负载均衡的效果,可以关掉主配置中的连接保持 

vim  /etc/httpd/conf/httpd.conf
 
KeepAlive off

 步骤四:客户机(192.168.73.109)访问VIP地(192.168.73.66) ,并且测试负载均衡效果

 

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