集群------LVS-DR负载均衡群集(部署过程图文详解)

目录

一.LVS-DR工作原理

1.数据包流向分析

(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(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。

2.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。

3.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,势必会造成个服务器ARP通信的紊乱

解决思路:当ARP广播发送到LVS-DR集群时,以为负载均衡器和节点服务器都是连接到相同网络上,他们都会接受到ARP广播,但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: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IP地址,而不使用发送接口的IP地址,路由表根据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:系统不适用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负载均衡群集部署

DR服务器(负载调度器):192.168.121.11
Web服务器1(节点服务器1):192.168.121.33
Web服务器2(节点服务器2):192.168.121.44
NFS服务器:192.168.121.55
VIP:192.168.121.100
客户端:192.168.121.200

1.配置负载调度器(192.168.121.11)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

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1.配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.121.100)

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=192.168.121.100
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
route add -host 192.168.121.100 dev ens33:0

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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,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

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3.配置负载分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.121.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.121.100:80 -r 192.168.121.33:80 -g			#若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.121.100:80 -r 192.168.121.44:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态,Route代表 DR模式

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2.部署共享存储(NFS服务器:192.168.121.55)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet

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vim /etc/exports
/opt/kgc 192.168.121.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.121.0/24(rw,sync)
exportfs -rv

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

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3.配置节点服务器(192.168.121.33、192.168.121.44)

192.168.121.33配置与192.168.121.44前面配置相同,不同部分后面分开配置。

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

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1.配置虚拟 IP 地址(VIP:192.168.121.100)

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.121.100
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 192.168.121.100 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

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2.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

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

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–192.168.121.33—

mount 192.168.121.55:/opt/kgc /var/www/html
echo '满堂花醉三千客' > /var/www/html/index.html

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–192.168.121.44—

mount 192.168.121.55:/opt/benet /var/www/html
echo '一剑霜寒十四州' > /var/www/html/index.html

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4.测试 LVS 群集

在客户端使用浏览器访问 http://192.168.121.100/,默认网关指向192.168.121.100
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