LVS - DR集群

news2024/11/17 20:47:40

LVS - DR集群

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。

在这里插入图片描述

名词解释

名词解释
DS(Director Server)前端负载均衡节点服务器
RS(Real SERVER)真正提供服务的后端服务器
RIP(RealServer IP)后端服务器的ip地址
DIP调度器和后端服务器通信的ip
CIP(Client IP)源IP(客户端的IP)
VIP(Virtual IP)负载均衡对外提供访问的IP地址,一般负载均衡IP都会通过Viirtual IP实现高可用
源MAC地址DS调度器的MAC地址
目的MAC地址RS真正服务器的MAC地址

DR 模式的特点:

(1)Director Server 和 Real Server 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。
(6)Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

一:ARP遇到的问题

问题一: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。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,都会响应。
  • 但只应该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

  • 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

路由器发送ARP请求(广播) ARP---->广播去找ip地址解析成mac地址 默认使用调度服务器上的外网地址(vip地址)响应,
需要在真实服务器上修改内核参数 使真实服务器只对自己服务器上的真实IP地址响应ARP解析。

问题二:第二次再有访问请求

  • 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

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

二:LVS-DR实战

在这里插入图片描述
VIP地址 192.168.243.188
DIP 192.168.243.104
RIP 192.168.243.102 、192.168.243.103
tomcat服务器 192.168.243.107

1.配置tomcat服务器,负责动态页面

tomcat服务器部署

2.配置节点服务器

(1)七层反向代理,静态页面

七层反向代理

(2)配置虚拟IP地址

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.243.188
NETMASK=255.255.255.255						#注意:子网掩码必须全为 1
# 指定网卡重启
ifup lo:0
ifconfig lo:0
#配置路由转发规则
route add -host 192.168.243.188 dev lo:0
#加入到系统启动文件中
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.243.188 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

(3)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

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


在这里插入图片描述

3.配置调度服务器

(1)配置负载调度器

#配置防火墙添加ipvsadm模块
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

(2)配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.243.188)

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=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

在这里插入图片描述

(3)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


在这里插入图片描述

(4)配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.243.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.243.188:80 -r 192.168.80.102:80 -g			#若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.243.188:80 -r 192.168.80.103:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态,Route代表 DR模式

在这里插入图片描述

(5)验证

在这里插入图片描述

lvs知识点小结

简述LVS三种工作模式,简述他们的区别?

答案:
NAT:通过网络地址转换实现的虚拟服务器,大并发访问时,调度器的性能成为瓶颈
DR:使用路由技术实现虚拟服务器,节点服务器需要配置VIP,注意MAC地址广播
TUN:通过隧道方式实现虚拟服务器。

列举你知道的LVS调度算法?

答案:
轮询(Round Robin);
加权轮询(Weighted Round Robin);
最少连接(Least Connections);
加权最少连接(Weighted Least Connections);
源地址哈希值(source hash)。

LVS调度器常见算法(均衡策略)?

LVS调度器用的调度方法基本分为两类:

固定调度算法:rr,wrr,dh,sh

rr:轮询算法,将请求依次分配给不同的rs节点,即RS节点中均摊分配。适合于RS所有节点处理性能接近的情况。
wrr:加权轮训调度,依据不同RS的权值分配任务。权值较高的RS将优先获得任务,并且分配到的连接数将比权值低的RS更多。相同权值的RS得到相同数目的连接数。
dh:目的地址哈希调度(destination hashing)以目的地址为关键字查找一个静态hash表来获得所需RS。
sh:源地址哈希调度(source hashing)以源地址为关键字查找一个静态hash表来获得需要的RS。

动态调度算法:wlc,lc,lblc

wlc:加权最小连接数调度,假设各台RS的权值依次为Wi,当前tcp连接数依次为Ti,依次去Ti/Wi为最小的RS作为下一个分配的RS。
lc:最小连接数调度(least-connection),IPVS表存储了所有活动的连接。LB会比较将连接请求发送到当前连接最少的RS。
lblc:基于地址的最小连接数调度(locality-based least-connection):将来自同一个目的地址的请求分配给同一台RS,此时这台服务器是尚未满负荷的。否则就将这个请求分配给连接数最小的RS,并以它作为下一次分配的首先考虑。

LVS的工作模式及其工作过程:

LVS 有三种负载均衡的模式,分别是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)。然后负载均衡器就把客户端发送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,把响应后的数据包发送给负载均衡器,负载均衡器在接收到响应包后,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)

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: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。

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)。然后负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”。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/661124.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

【VS2022】win 10 / win 11:Visual Studio 2022 社区版免费下载与安装

目录 一、Visual Studio 2022 下载 二、Visual Studio 2022 安装 三、Visual Studio 2022 快捷方式创建 四、Visual Studio 2022 使用 一、Visual Studio 2022 下载 Visual Studio 2022 官方下载https://visualstudio.microsoft.com/zh-hans/downloads/首先登陆 Visual Stu…

attention unet + cldice 论文总结

Blood Vessel Segmentation from Low-Contrast and Wide-Field Optical Microscopic Images of Cranial Window by Attention-Gate-Based Network论文总结 论文:Blood Vessel Segmentation by Attention-Gate-Based Network 目录 一、论文背景和出发点 二、创新点…

vue源码阅读之Observer

我们上次学习了vue数据驱动的概念,以及简单的vue怎么知道数据更新,然后采取行动的。今天我们就来继续深入学习,vue怎么把数据和视图给绑定在一起的,数据发生变化,视图怎么会自动发生变化的。 vue中的Observer 之前讲…

chatgpt赋能python:Python截取某一段文字

Python截取某一段文字 Python是最流行的编程语言之一,用于开发各种类型的应用程序,包括Web应用程序、桌面应用程序、游戏等。在本文中,我们将讨论如何使用Python截取某一段文字。这对于Web开发者和SEO专家非常有用,因为他们需要查…

【干货】Android系统定制基础篇:第八部分(增加以太网设置菜单、支持多摄像头、替换默认签名)

一、增加以太网设置菜单 Android 系统设置默认并没有以太网相关设置项,但以太网功能是支持的,因此我们仅仅需要增加设置界面即可。以太网设置界面如下: 修改 diff --git a/packages/apps/Settings/AndroidManifest.xml b/packages/apps/Se…

【第六次】21级计科计算机组成原理课外练习

【第六次】21级计科计算机组成原理课外练习 一、单选题二、多选题三、填空题 一、单选题 2-1 假定某计算机按字节编址,采用小端方式,有一个float型变量x的地址为0xffffc000,x12345678H,则在内存单元0xffffc001中存放的内容是 A.…

计算机网络和Linux网络

计算机网络和Linux网络 计算机网络概论 什么是计算机网络 计算机网络(结构上) 由节点(主机、网络交换设备设备)、边(通信设备)、协议构成协议:对等层的实体在通讯过程中应该遵守的规则的集合&…

软考A计划-网络工程师-易混淆知识汇总

点击跳转专栏>Unity3D特效百例点击跳转专栏>案例项目实战源码点击跳转专栏>游戏脚本-辅助自动化点击跳转专栏>Android控件全解手册点击跳转专栏>Scratch编程案例点击跳转>软考全系列 👉关于作者 专注于Android/Unity和各种游戏开发技巧&#xff…

chatgpt赋能python:Python编程:如何隐藏输入以保护信息安全?

Python编程:如何隐藏输入以保护信息安全? 随着数字化时代的到来,人们越来越多地依赖于互联网和技术设备进行通信和交易。然而,信息安全成为越来越大的问题:黑客和其他恶意分子通过各种手段获取和利用个人信息。为保障…

【瑞萨RA_FSP】GPT—— PWM功能详解

文章目录 一、GPT比较匹配功能详解1. 锯齿波PWM模式(普通PWM模式)2. 三角波PWM模式1(波谷32位传输)3. 三角波PWM模式2(波峰和波谷32位传输)4. 三角波PWM模式3(波谷64位传输)5. 设置死…

【随机种子初始化】一个神经网络模型初始化的大坑

1 问题起因和经过 半年前写了一个模型,取得了不错的效果(简称项目文件1),于是整理了一番代码,保存为了一个新的项目(简称项目文件2)。半年后的今天,我重新训练这个整理过的模型&…

【C数据结构】带头双向循环链表_HDList

目录 带头双向循环链表_HDList 【1】链表概念 【2】链表分类 【3】带头双向循环链表 【3.1】带头双向循环链表数据结构与接口定义 【3.2】带头双向循环链表初始化 【3.3】带头双向循环链表开辟节点空间 【3.4】带头双向循环链表销毁 【3.5】带头双向循环链表头插 【3…

【C数据结构】带头单向非循环链表_HList

目录 带头单向非循环链表_HList 【1】链表概念 【2】链表分类 【3】有头单向非循环链表 【3.1】非循环链表数据结构与接口定义 【3.2】带头单向非循环链表初始化 【3.3】带头单向非循环链表释放空间 【3.4】带头单向非循环链表创建节点 【3.5】带头单向非循环链表头插…

HTML学习(二)

视频 <video width"320" height"240" controls> <source src"movie.mp4" type"video/mp4"> <source src"movie.ogg" type"video/ogg"> </video> 音频 <audio controls> <…

C++【AVL树】

✨个人主页&#xff1a; 北 海 &#x1f389;所属专栏&#xff1a; C修行之路 &#x1f383;操作环境&#xff1a; Visual Studio 2019 版本 16.11.17 文章目录 &#x1f307;前言&#x1f3d9;️正文1、认识AVL树1.1、AVL树的定义 2、AVL树的插入操作2.1、抽象图2.2、插入流程…

控制层调用接口的http请求封装

目录 0.碎碎念1.controller层2.util层3.测试3.1中间层调用GET请求3.2中间层调用POST请求 0.碎碎念 因为只是为了写这个帮助类&#xff0c;解耦&#xff0c;不敢拿已经写了一堆的代码改&#xff0c;就单独拆了个项目出来&#xff0c;持久层全是mybatisplus生成的。     所以…

Kafka源码解析之索引

Kafka源码解析之索引 索引结构 Kafka有两种类型的索引&#xff1a; TimeIndex: 根据时间戳索引&#xff0c;可以通过时间查找偏移量所在位置&#xff0c;目录下以.timeindex结尾Index: 根据偏移量索引&#xff0c;.index结尾 构建索引时机 由log.index.interval.bytes 参…

3. redis cluster集群运维与核心原理剖析

分布式缓存技术Redis 1. Redis集群方案比较2. Redis高可用集群搭建 本文是按照自己的理解进行笔记总结&#xff0c;如有不正确的地方&#xff0c;还望大佬多多指点纠正&#xff0c;勿喷。 课程内容&#xff1a; 1、哨兵集群与Redis Cluster架构异同 2、Redis高可用集群快速实…

2023/6/18总结

JS 在document.querySelectorAll(CSS选择器) 选到的集合并没有pop()和push()等数组的方法。是一个伪数组。 如果想要得到里面的每一个对象&#xff0c;需要用for遍历获得 document.getElementById(id名称) 根据id获取一个元素 document.getElementsByTagName(标签名字) 根…

Css面试题:css文字隐藏

文章目录 文字隐藏单行文字隐藏多行文字隐藏基于高度设置多行文字隐藏基于行数设置多行文字隐藏 文字隐藏 单行文字隐藏 主要是通过overflow&#xff0c;text-overflow&#xff0c;white-space三个属性实现。 overflow&#xff1a;visible|hidden|auto|scroll|inherit&#…