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LVS负载均衡群集部署之——DR模式的介绍及搭建步骤

發(fā)布時間：2024/9/3 编程问答 30 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 LVS负载均衡群集部署之——DR模式的介绍及搭建步骤小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.

文章目錄

一、LVS-DR集群介紹
- 1.1 LVS-DR 工作原理
- 1.2 數(shù)據(jù)包流向分析
- 1.3 LVS-DR 模式的特點
- 1.4 LVS-DR中的ARP問題
- - 1.4.1 問題一
  - 1.4.2 問題二
二、構建LVS-DR集群
- 2.1 構建LVS-DR集群的步驟（理論）
- - 1.配置負載調(diào)度器（192.168.153.40）
  - 2.部署共享存儲（NFS服務器：192.168.153.50）
  - 3.配置節(jié)點服務器（192.168.153.60、192.168.153.70）
  - 4.測試 LVS 群集
- 2.2 構建LVS-DR集群操作的具體步驟（實操）
- - 1.web1配置如下
  - 2.web2配置如下：
  - 3.DR服務器配置如下：
  - 4.NFS共享服務器配置如下：
  - 5.客戶機配置如下：
  - 6.關閉所有服務器的防護墻和selinux
- 第一步：配置負載調(diào)度器（192.168.153.40）
- - 1）加載模塊并安裝管理工具
  - 2）配置虛擬ip
  - 3）開啟虛擬網(wǎng)卡并添加主機路由
  - 4）關閉Linux 內(nèi)核的重定向參數(shù)響應
  - 5）刷新設置
  - 6）配置負載分配策略
- 第二步：部署共享存儲（NFS服務器：192.168.153.50）
- - 1）安裝nfs-utils rpcbind程序（yum源提前配置好）并配置發(fā)布目錄和策略
  - 2）發(fā)布共享
  - 3）開啟服務并設置開機自啟動
- 第三步：配置節(jié)點服務器（192.168.153.60和192.168.153.70）
- - 1）web1服務器配置如下：
  - 2）開啟接口并為本機添加路由記錄
  - 3）調(diào)整 proc 響應參數(shù)
  - 4）刷新配置
  - 5）安裝nfs-utils rpcbind httpd
  - 6）開啟服務并查看狀態(tài)確認
  - 7）掛載共享目錄并創(chuàng)建本機的html文件
  - 8）在瀏覽器中輸入本機ip進行確認
  - 9）web2服務器配置步驟和web1一致，步驟如下：
- 第四步：在客戶機上測試

一、LVS-DR集群介紹

LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）工作模式，是生產(chǎn)環(huán)境中最常用的一種工作模式。

1.1 LVS-DR 工作原理

LVS-DR 模式，Director Server 作為群集的訪問入口，不作為網(wǎng)關使用，節(jié)點 Director Server 與 Real Server 需要在同一個網(wǎng)絡中，返回給客戶端的數(shù)據(jù)不需要經(jīng)過 Director Server。為了響應對整個群集的訪問，Director Server 與 Real Server 都需要配置 VIP 地址。

工作原理如下圖所示：

1.2 數(shù)據(jù)包流向分析

客戶端發(fā)送請求到 Director Server,請求的數(shù)據(jù)報文（源 IP 是 CIP,目標 IP 是 VIP）到達內(nèi)核空間。
Director Server 和 Real Server 在同一個網(wǎng)絡中，數(shù)據(jù)通過二層數(shù)據(jù)鏈路層來傳輸。
內(nèi)核空間判斷數(shù)據(jù)包的目標 IP 是本機 VIP，此時 IPVS 比對數(shù)據(jù)包請求的服務是否是集群服務，是集群服務就重新封裝數(shù)據(jù)包。修改源 MAC 地址為 Director Server 的 MAC 地址，修改目標 MAC 地址為 Real Server 的 MAC 地址，源 IP 地址與目標 IP 地址沒有改變，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送給 Real Server。
到達 Real Server 的請求報文的 MAC 地址是自身的 MAC 地址，就接收此報文。數(shù) 據(jù)包重新封裝報文(源 IP 地址為 VIP，目標 IP 為 CIP)，將響應報文通過 lo 接口傳送給物理網(wǎng)卡然后向外發(fā)出。
Real Server 直接將響應報文傳送到客戶端。

1.3 LVS-DR 模式的特點

Director Server 和 Real Server 必須在同一個物理網(wǎng)絡中。
Real Server 可以使用私有地址，也可以使用公網(wǎng)地址。如果使用公網(wǎng)地址，可以通過互聯(lián)網(wǎng)對 RIP 進行直接訪問。
所有的請求報文經(jīng)由 Director Server，但回復響應報文不能經(jīng)過 Director Server。
Real Server 的網(wǎng)關不允許指向 Director Server IP，即不允許數(shù)據(jù)包經(jīng)過 Director S erver。
Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

1.4 LVS-DR中的ARP問題

1.4.1 問題一

在LVS-DR負載均衡集群中，負載均衡器與節(jié)點服務器都要配置相同的VIP地址，在局域網(wǎng)中具有相同的IP地址。勢必會造成各服務器ARP通信的紊亂
當ARP廣播發(fā)送到LVS-DR集群時，因為負載均衡器和節(jié)點服務器都是連接到相同的網(wǎng)絡上，它們都會接收到ARP廣播
只有前端的負載均衡器進行響應，其他節(jié)點服務器不應該響應ARP廣播

解決方法：
對節(jié)點服務器進行處理，使其不響應針對VIP的ARP請求

使用虛接口lo:0承載VIP地址
設置內(nèi)核參數(shù)arp_ ignore=1: 系統(tǒng)只響應目的IP為本地IP的ARP請求

1.4.2 問題二

問題說明：RealServer返回報文（源IP是VIP）經(jīng)路由器轉(zhuǎn)發(fā)，重新封裝報文時，需要先獲取路由器的MAC地址，發(fā)送ARP請求時，Linux默認使用IP包的源IP地址（即VIP）作為ARP請求包中的源IP地址，而不使用發(fā)送接口的IP地址，路由器收到ARP請求后，將更新ARP表項，原有的VIP對應Director的MAC地址會被更新為VIP對應RealServer的MAC地址。

路由器根據(jù)ARP表項，會將新來的請求報文轉(zhuǎn)發(fā)給RealServer，導致Director的VIP失效
解決方法：

對節(jié)點服務器進行處理，設置內(nèi)核參數(shù)arp_announce=2：系統(tǒng)不使用IP包的源地址來設置ARP請求的源地址，而選擇發(fā)送接口的IP地址

二、構建LVS-DR集群

2.1 構建LVS-DR集群的步驟（理論）

實驗環(huán)境準備：

DR 服務器：192.168.153.40 vip：192.168.153.100
Web 服務器1：192.168.153.50
Web 服務器2：192.168.153.60
NFS共享服務器：192.168.153.70
客戶端：192.168153.200

1.配置負載調(diào)度器（192.168.153.40）

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

（1）配置虛擬 IP 地址（VIP：192.168.153.100）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式，復制為ifcfg-tunl0（小寫字母l）
vim ifcfg-ens33:0

DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes #開機自動激活
IPADDR=192.168.153.100
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
route add -host 192.168.153.100 dev ens33:0

（2）調(diào)整 proc 響應參數(shù)
由于 LVS 負載調(diào)度器和各節(jié)點需要共用 VIP 地址，應該關閉Linux 內(nèi)核的重定向參數(shù)響應。

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 #刷新設置

（3）配置負載分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.80.153.100 -s rr #添加虛擬服務器
ipvsadm -a -t 192.168.80.153.100 -r 192.168.153.60:80 -g #若隧道模式，-g替換為-i
ipvsadm -a -t 192.168.80.153.100 -r 192.168.153.70:80 -g #添加真實服務器
ipvsadm #激活

ipvsadm -ln #查看節(jié)點狀態(tài)，Route代表 DR模式

2.部署共享存儲（NFS服務器：192.168.153.50）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

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

vim /etc/exports

/opt/kgc 192.168.153.0/24(ro,sync)
/opt/benet 192.168.153.0/24(ro,sync)

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3.配置節(jié)點服務器（192.168.153.60、192.168.153.70）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

（1）配置虛擬 IP 地址（VIP：192.168.153.100）
###此地址僅用作發(fā)送Web響應數(shù)據(jù)包的源地址，并不需要監(jiān)聽客戶機的訪問請求(改由調(diào)度器監(jiān)聽并分發(fā))。因此使用虛接口lo:0來承載VIP地址，并為本機添加一條路由記錄，將訪問VIP的數(shù)據(jù)限制在本地，以避免通信紊亂。

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.153.100 #和VIP保持一致
NETMASK=255.255.255.255 #注意：子網(wǎng)掩碼必須全為 1

ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.153.100 dev lo:0 #添加VIP本地訪問路由，將訪問VIP的數(shù)據(jù)限制在本地，以避免通信紊亂

vim /etc/rc.local

/sbin/route add -host 192.168.153.100 dev lo:0

（2）調(diào)整 proc 響應參數(shù)

vim /etc/sysctl.conf
…
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 #系統(tǒng)只響應目的IP為本地IP的ARP請求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 #系統(tǒng)不使用IP包的源地址來設置ARP請求的源地址，而選擇發(fā)送接口的IP地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

sysctl -p

或者臨時添加

echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

sysctl -p

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

–192.168.153.60—
mount 192.168.153.50:/opt/accp /var/www/html
echo ‘this is accp web!’ > /var/www/html/index.html

–192.168.153.70—
mount.nfs 192.168.153.50:/opt/benet /var/www/html
echo ‘this is benet web!’ > /var/www/html/index.html

4.測試 LVS 群集

在客戶端使用瀏覽器訪問 http://192.168.153.100/，默認網(wǎng)關指向192.168.153.100

2.2 構建LVS-DR集群操作的具體步驟（實操）

環(huán)境搭建工作:

1.web1配置如下

2.web2配置如下：

3.DR服務器配置如下：

4.NFS共享服務器配置如下：

5.客戶機配置如下：

6.關閉所有服務器的防護墻和selinux

第一步：配置負載調(diào)度器（192.168.153.40）

1）加載模塊并安裝管理工具

2）配置虛擬ip

3）開啟虛擬網(wǎng)卡并添加主機路由

4）關閉Linux 內(nèi)核的重定向參數(shù)響應

5）刷新設置

6）配置負載分配策略

第二步：部署共享存儲（NFS服務器：192.168.153.50）

1）安裝nfs-utils rpcbind程序（yum源提前配置好）并配置發(fā)布目錄和策略

2）發(fā)布共享

3）開啟服務并設置開機自啟動

第三步：配置節(jié)點服務器（192.168.153.60和192.168.153.70）

1）web1服務器配置如下：

2）開啟接口并為本機添加路由記錄

3）調(diào)整 proc 響應參數(shù)

4）刷新配置

5）安裝nfs-utils rpcbind httpd

6）開啟服務并查看狀態(tài)確認

7）掛載共享目錄并創(chuàng)建本機的html文件

8）在瀏覽器中輸入本機ip進行確認

9）web2服務器配置步驟和web1一致，步驟如下：

第四步：在客戶機上測試

總結

以上是生活随笔為你收集整理的LVS负载均衡群集部署之——DR模式的介绍及搭建步骤的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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