LVS-DR 负载均衡群集

目录

一、LVS-DR集群

1、LVS-DR 工作原理

2、数据包流向分析

3、LVS-DR 模式特点

二、直接路由模式（LVS-DR）

1、准备案例环境

2、配置负载调度器（101）

（1）配置虚拟IP 地址（VIP）

（2）配置负载分配策略

3、配置节点服务器（102/103）

（1）配置虚拟IP地址(VIP）

（2）调整proc 响应参数

（3）安装httpd，创建测试网页

4、测试LVS群集

一、LVS-DR集群

LVS-DR(Linux Virtual Server Director Server)工作模式，是生产环境中最常用的工作模式之一。

1、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，DirectorServer 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。

2、数据包流向分析

以下为数据包流向分析步骤：

(1)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。

(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 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。

3、LVS-DR 模式特点

• 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d Director Server.
• Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

  二、直接路由模式（LVS-DR）

  1、准备案例环境

  在 DR 模式的群集中，LVS 负载调度器作为群集的访问入口，但不作为网关使用;服务器池中的所有节点都各自接入 Internet，发送给客户机的 Web 响应数据包不需要经过 LVS 负载调度器。

  这种方式入站、出站访问数据被分别处理，因此LVS负载调度器和所有的节点服务器都需要配置 VIP地址，以便响应对整个群集的访问。考虑到数据存储的安全性，共享存储设备会放在内部的专用网络中。

  主机	操作系统	IP地址	应用
  lvs（101）	openEuler 24.03	ens160：192.168.10.101/24 ens160:0：192.168.10.172/24	ipvsadm
  web1（102）	openEuler 24.03	ens160：192.168.10.102/24 lo:0：192.168.10.172/32	httpd
  web2（103）	openEuler 24.03	ens160：192.168.10.103/24 lo:0：192.168.10.172/32	httpd
  客户机（105）	openEuler 24.03	192.168.10.105

  注：LVS-DR也可以使用NFS共享功能，可在上一章的文章中查看，本文不再赘述

  2、配置负载调度器（101）

  （1）配置虚拟IP 地址（VIP）

  采用虚接口的方式（ens160：0），为网卡ens33绑定VIP地址，以便响应群集访问。

  cd /etc/sysconfig/network-scripts/
  cp ifcfg-ens160 ifcfg-ens160:0
  vim ifcfg-ens160:0
  NAME=ens160:0
  DEVICE=ens160:0
  IPADDR=192.168.10.172
  

  nmcli c reload
  nmcli c up ens160

  （2）配置负载分配策略

  ipvsadm -C    #清除原有策略
  ipvsadm -A -t 192.168.10.172:80 -s wrr
  ipvsadm -a -t 192.168.10.172:80 -r 192.168.10.102 -g -w 1
  ipvsadm -a -t 192.168.10.172:80 -r 192.168.10.103 -g -w 2
  ipvsadm-save -n
  ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm    #保存策略
  systemctl enable ipvsadm

  3、配置节点服务器（102/103）

  使用 DR 模式时，节点服务器也需要配置 VIP 地址，并调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发生冲突。除此以外，Web 服务的配置与 NAT 方式类似。

  （1）配置虚拟IP地址(VIP）

  在每个节点服务器，同样需要具有 VIP 地址 192.168.10.172，但此地址仅用作发送 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。

  ip addr add 192.168.10.172/32 dev lo label lo:0
  ip route add local 192.168.10.172/32 dev lo
  或
  vim /etc/rc.local    #在文件中添加
  ip addr add 192.168.10.172/32 dev lo label lo:0
  ip route add local 192.168.10.172/32 dev lo
  chmod +x /etc/rc.local    #给权限

  reboot    #重启
  ifconfig    #查看是否已有lo:0

  （2）调整proc 响应参数

  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
  sysctl -p    #重新加载sysctl.conf文件，查看是否有错误

  （3）安装httpd，创建测试网页

  dnf -y install httpd
  echo "test1/2" >/var/www/html/index.html    #修改102/103的网页内容
  systemctl start httpd    #启动httpd服务程序
  systemclt enable httpd
  systemctl stop firewalld
  setenforce 0
  systemctl disable firewalld
  

  4、测试LVS群集

  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test1
  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test2
  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test2
  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test1
  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test2
  [root@bogon ~]# curl 192.168.10.172
  test2
  

  然后可以在101负载调度器中，查看节点状态观察当前的负载分配情况。

  [root@bogon ~]# ipvsadm -ln
  IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
  Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
    -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
  TCP  192.168.10.172:80 wrr
    -> 192.168.10.102:80            Route   1      0          6         
    -> 192.168.10.103:80            Route   2      0          10