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  • LVS DR模式实验

    一、直接路由模式

    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有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。

    LVS DR 模式数据包流向分析

     

    1、Client向目标VIP发出请求,Director(负载均衡器)接收,此时IP包头及数据帧头信息为:

     

     2、Director根据负载均衡算法选择RealServer_1,不修改也不封装IP报文,而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址,然后在局域网上发送,IP包头及数据帧头信息为:

     3、RealServer_1收到这个帧,解封装后发现目标IP与本机匹配(RealServer事先绑定了VIP),于是处理这个报文,随后重新封装报文,发送到局域网,此时IP包头及数据帧头信息为:

    4、Client接收到回复报文,Client认为得到正常的服务,而不会知道是哪一台服务器处理的

    注意:如果跨网段,那么报文通过路由器经由Internet返回给用户

     LVS-DR中的ARP问题分析

    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,但是在局域网中具有相同的IP地址,势必会造成各服务器ARP广播通信的紊乱。
          当一个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的,它们都会接收到ARP广播,此时应该只有前端的负载均衡器进行响应,而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RIP的ARP请求。

     RealServer返回报文(源IP是VIP)经路由器转发,在重新封装报文时,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(例如ens33)的IP地址。

     

    路由器收到ARP请求后,将更新ARP表内容,原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址

     此时新来的请求报文,路由器根据ARP表项,会将该报文转发给RealServer,从而导致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_annource=2;系统不使用IP包的源地址(VIP)来设置ARP请求的源地址,而选择发送接口的IP(RIP)地址

     二、解决ARP的两个问题的方法

    整个实验的步骤:

    1、所有主机关闭防火墙和selinux

    [root@nginx ~]# systemctl stop firewalld
    [root@nginx ~]# iptables -F

    [root@nginx ~]# setenforce 0

    2、配置负载调度器

    配置虚拟IP地址(VIP)采用虚拟接口的方式(ens32:0),为网卡ens32绑定VIP地址,以便响应群集的访问

    111:[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm

    [root@localhost ~]# ifconfig ens32:0 192.168.200.254 netmask 255.255.255.0

    [root@localhost ~]# ifconfig ens32:0

    112、113:[root@localhost ~]# yum -y install httpd

    3、配置负载均衡策略

    [root@localhost ~]# ipvsadm -A -t 192.168.200.254:80 -s rr

    [root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.200.254:80 -r 192.168.200.112:80 -g -w 1

    [root@localhost ~]# ipvsadm -a -t 192.168.200.254:80 -r 192.168.200.113:80 -g -w 1

    [root@localhost ~]# ipvsadm -Ln                 //查看

    4、配置节点服务器

    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。除此之外,Web服务的配置与NAT方式类似。

    在每个节点服务器,同样需要有VIP地址192.168.200.254,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)。因此使用虚拟接口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。

    [root@localhost ~]# ifconfig lo:0 192.168.200.254 netmask 255.255.255.255

    [root@localhost ~]#  ifconfig lo:0

    [root@localhost ~]# route add -host 193.168.200.254 dev lo:0

    5、创建测试网页:112、113

    [root@localhost ~]# echo "11111" > /var/www/html/index.html

    [root@localhost ~]# sysremctl start httpd

    [root@localhost ~]# echo "22222" > /var/www/html/index.html

    [root@localhost ~]# systemctl start httpd

    6、调整ARP的六个参数(/proc响应参数)

    [root@localhost ~]#  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

    arp ignore=1, 系统只回答目的IP为是本地IP的包。也就是对广播包不做响应。
    arp announce=2,系统忽略IP包的源地址(source address),而根据目标主机( target host),选择本地地址。

    7)测试LVS群集。
    安排多台测试机,从Internet中直接访问http://192. 168.200.254/,将能够看到由真服务器提供的网页内容如果 各节点的网页不同,则不同客户机看到的网页可能也不一样(可以多刷新几次)

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