LVS-DR部署
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配置节点服务器(192.168.75.50、192.168.75.60)?
LVS的工作模式及其工作过程
NAT模式(VS-NAT)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时,根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标IP地址及端口改成后端真实服务器的IP地址(RIP)。真实服务器响应完请求后,查看默认路由,把响应后的数据包发送给负载均衡器,负载均衡器在接收到响应包后,把包的源地址改成虚拟地址(VIP)然后发送回给客户端。
优点:集群中的服务器可以使用任何支持TCP/IP的操作系统,只要负载均衡器有一个合法的IP地址。
缺点:扩展性有限,当服务器节点增长过多时,由于所有的请求和应答都需要经过负载均衡器,因此负载均衡器将成为整个系统的瓶颈。
直接路由模式(VS-DR)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时,根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求数据包的目标MAC地址改成后端真实服务器的MAC地址(R-MAC)。真实服务器响应完请求后,查看默认路由,把响应后的数据包直接发送给客户端,不需要经过负载均衡器。
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户。所以,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,也能处理很巨大的请求量。
缺点:需要负载均衡器与真实服务器RS都有一块网卡连接到同一物理网段上,必须在同一个局域网环境。
?
IP隧道模式(VS-TUN)
原理:首先负载均衡器接收到客户的请求数据包时,根据调度算法决定将请求发送给哪个后端的真实服务器(RS)。然后负载均衡器就把客户端发送的请求报文封装一层IP隧道(T-IP)转发到真实服务器(RS)。真实服务器响应完请求后,查看默认路由,把响应后的数据包直接发送给客户端,不需要经过负载均衡器。
优点:负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器,而RS将应答包直接发给用户。所以,减少了负载均衡器的大量数据流动,负载均衡器不再是系统的瓶颈,也能处理很巨大的请求量。
缺点:隧道模式的RS节点需要合法IP,这种方式需要所有的服务器支持“IP Tunneling”。
DR模式 LVS负载均衡群集的分析及特点
数据包流向分析
- 客户端发送请求到 Director Server(负载均衡器),请求的数据报文(源 IP 是 CIP,目标 IP 是 VIP)到达内核空间。
- 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。
- 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。
- 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。
- Real Server 直接将响应报文传送到客户端。
DR 模式的特点
- 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。
- Director Server作为群集的访问入口,但不作为网关使用。
- 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Real Server发送的数据包不允许经过 Director Server。
- Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。
LVS-DR部署实例
LVS-DR模式部署流程
- 部署NFS共享存储
- 部署Web节点服务器,在lo:0接口配置VIP,修改内核参数arp_ignore=1、arp_announce=2,添加路由route add -host <VIP> dev lo:0
- 部署调度器,在ensXX:0接口配置VIP,修改内核参数关闭IP路由转发和ICMP重定向功能ip_forward=0、send_redirects=0,安装ipvsadm工具,添加虚拟服务器和真实服务器的相关配置,使用-g选项选择DR模式
- 客户端访问VIP测试注:如果需要跨网段通信,调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址
注:如果需要跨网段通信,调度器和节点服务器的默认网关要指向路由器的网关接口地址
实验准备
Web 服务器1:192.168.75.50
Web 服务器2:192.168.75.60NFS 共享存储器:192.168.75.70
LVS 负载调度器:192.168.75.30
客户端:192.168.75.1(本机)
?实验步骤
部署共享存储(NFS服务器:192.168.75.70)
关闭防火墙,安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载nfs,rpcbind服务,并开启
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
创建要共享出去的目录
mkdir /opt/kgc /opt/benet
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet
将目录共享
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.75.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.75.0/24(rw,sync)
发布共享
exportfs -rv
查看共享
showmount -e
?
共享成功
进到配置文件写入网页内容
/opt/kgc
?
??
/opt/benet
配置节点服务器(192.168.75.50、192.168.75.60)?
在两台节点服务器下
关闭防火墙,安全机制
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
下载httpd,rpcbind,nfs服务,并开启
yum install httpd -y
systemctl start httpd.service
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start rpcbind
查看70主机是否共享出来了
第一台节点服务器(192.168.75.50)配置
?永久挂载目录
vim /etc/fstab
192.168.75.50:/opt/kgc /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
第二台节点服务器(192.168.75.60)配置
永久挂载目录
vim /etc/fstab
192.168.75.60:/opt/benet /var/www/html nfs defaults,_netdev 0 0
?添加回环网卡虚拟ip(两台一样)
?
?调整 proc 响应参数(两台节点服务器一样)
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.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
?配置负载分配策略(192.168.75.30)
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.75.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.50:80 -g #若隧道模式,-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.75.100:80 -r 192.168.75.60:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln #查看节点状态,Route代表 DR模式
实验测试
去到本机192.168.75.1的浏览器中搜索http://192.168.75.100/?
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