【LVS】2、部署LVS-DR群集

LVS-DR数据包的流向分析

1.客户端发送请求到负载均衡器，请求的数据报文到达内核空间；

2.负载均衡服务器和正式服务器在同一个网络中，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IP虚拟服务器比对数据包请求的服务是否是集群服务，是、则重新封装数据包；修改源MAC地址为负载均衡服务器的MAC地址，目标MAC地址为真实服务器的MAC地址，源IP地址和目标IP地址不变，然后将数据包发送给真实服务器

4.如果到达真实服务器的请求报文的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.真实服务器直接将响应报文传送到客户端

    Clint向目标VIP发出请求，Director（负载均衡器）接收
    IP包头及数据帧头部信息

LVS-DR中的ARP故障

1.ARP通信紊乱

防止网关路由器发送ARP广播时调度器和节点都进行响应，导致ARP通信紊乱；
可以不对非本地物理网卡的arp请求进行响应，使用虚拟接口lo:0承载VIP地址

        在LVS-DR负载均衡群集中，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，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；现实应该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。

对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求：

        使用虚拟接口lo:0承载VIP地址

        设置内核参数arp_ignore=1：代表系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求

2.ARP_announce-2

系统不使用响应数据的源IP地址（VIP）来作为本机进行的arp请求报文的源IP地址，
而是使用发送报文的物理网卡的IP地址作为ARP请求报文的源IP地址，
这样可以防止网关路由器接收到源IP地址为VIP的ARP请求，报文后的又去更新ARP缓存表，导致外网再去发送请求时，数据包无法到达调度器

RS返回报文（源IP是VIP）经路由器转发，重新封装报文时，需要想获取路由器的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，此时路由器的路由表进行更新，VIP的MAC地址由原先的均衡器变为节点服务器，路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给节点服务器，导致均衡器的VIP失效，又会造成VIP的紊乱

解决办法：

        对节点服务器进行处理，设置内核参数arp_announce=2：代表不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送ens33接口的IP地址

修改/etc/sysctl.conf文件
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

LVS-DR的特性

1.负载均衡服务器（DS）和真实服务器（RS）必须在同一个物理网络中

2.RS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直接进行访问

3.DS作为群记得访问入口，但不作为网关使用

4.所有请求报文经由DS，但回复响应报文不能经过DS

5.RS的网关不允许指向DS IP，即RS发送的数据包不允许经过DS

6.RS上的lo接口配置VIP的IP地址

LVS的优点：负载均衡器只负责将请求包分发给物理服务器，而物理服务器将响应包直接发送给用户，所以负载均衡器能处理很巨大的请求流量；这种方式，一台负载均衡能为超过100M的物理服务器服务，负载均衡器不再是系统瓶颈；使用LVS-DR方式，如果你的负载均衡器拥有100M全双工网卡的话，使用LVS就能达到1G甚至更高的吞吐量

5万以内用Nginx，5-10万使用

LVS的缺点：所有的调度器和节点服务器在同一个广播域，必须在同一个物理网络中，不支持异地容灾

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LVS-DR负载均衡群集部署

流程图：（待修改ing）

设备准备：

DR 服务器：192.168.220.130
Web 服务器1：192.168.220.111      
Web 服务器2：192.168.220.112      
vip：192.168.220.135
NFS共享存储：192.168.220.131

1.配置负载调度器（192.168.220.130）

#关闭防火墙和安全机制
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0#安装加载ip_vs
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
#安装ipvsadm服务
yum -y install ipvsadm

（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.220.135） 

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.220.135
NETMASK=255.255.255.255#启动虚拟网卡ens33:0
ifup ens33:0
#查看虚拟网卡ens33:0当前状态
ifconfig ens33:0#ifup 与 ifdown 会直接到 /etc/ sysconfig/network-scripts 目录下搜索对应的配置文件，进行启动与关闭

（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.confnet.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#刷新
sysctl -p

（3）配置负载分配策略

#保存重定向，开启ipvsadm
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl restart ipvsadmipvsadm -C        #清空所有规则
ipvsadm -A -t 192.168.220.135:80 -s rr        #配置虚拟IP；rr为普通轮询
ipvsadm -a -t 192.168.220.135:80 -r 192.168.220.111:80 -g			#-g表示DR模式；若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.220.135:80 -r 192.168.220.112:80 -g#启动ipvsadm
ipvsadm
#查看节点状态，Route代表 DR模式
ipvsadm -ln

2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.220.131）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benetvim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.220.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.220.0/24(rw,sync)systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3.配置节点服务器（192.168.220.111、192.168.220.112）

#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。

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.220.135）

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.220.135
NETMASK=255.255.255.255						#注意：子网掩码必须全为 1

#开启虚拟网卡lo:0,查看虚拟网卡lo:0的状态
ifup lo:0
ifconfig lo:0
#添加规则
route add -host 192.168.220.135 dev lo:0vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.220.135 dev lo:0#给文件执行权限
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

vim /etc/sysctl.confnet.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#刷新
sysctl -pyum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

--192.168.220.111---

#挂载
mount.nfs 192.168.220.111:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.220.112---

#挂载
mount.nfs 192.168.220.112:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

4.测试 LVS 群集

在客户端使用浏览器访问 http://192.168.220.135