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8月16日上课内容第二章部署LVS-DR群集

news 2025/9/7 17:27:10

本章结构：

数据包流向分析:

数据包流向分析：
（1）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。
（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。

1.Client向目标VIP发出请求，Director(负载均衡器)负责接收，接收的源ip，目标ip加载进内核当中

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

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[虚拟ipd])，于是处理这个报文。随后重新封装报文，发送到局域网

4、Client将收到回复报文。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，则报文通过路由器经由Internet返回给用户

重新封装

IP头部源IP（VIP）目标 C_Ip

数据流向：

1、client 向目标 VIP 发出请求，DIR 接受此时IP包头数据帧头信息
2、DIR

根据负载均衡算法一台active的RS (RIR1)，将RIP1所在的网卡的mac地址作为目标的mac地址，发送到局域网里，此时IP包头数据帧信息如2
3、RIR 在局域网中的收到这个顺拆开后发现目标 (VIP) 与本地匹配，于是你就会处理这个报文，随后重新封装报文，发送到局域网，此时IP包头及数据帧信息如 3

LVS-DR中的ARP问题

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，ARP广播时除了负载均衡器之外，节点服务器不应该响应，因此需要进行处理

对节点服务器进行处理，使其不响应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,arp禁锢，使其只响应目的为本地IP的ARP请求

原理图:

问题

路由器根据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地址作为ARP请求报文源IP地址，这样我们就可以防止网关路由器收到的源IP地址为VIP的ARP请求的报文后又更新ARP缓存表，导致外网再发送请求时，到达不了调度器

数据流量图2：

LVS-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。

DR模式 LVS负载均衡群集部署

DR 服务器：192.168.10.18 192.168.10.19
Web 服务器1：192.168.10.16
Web 服务器2：192.168.10.17
vip：192.168.10.180
客户端：192.168.10.200

1.配置负载调度器（192.168.10.19）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.10.180）
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=192.168.10.180
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

（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.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

（3）配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.10.180:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.16:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.10.180:80 -r 192.168.10.17:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式

确保防火墙是关闭的

安装ipvsadm

配置网卡

vim /etc/sysctl.conf

2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.10.200）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

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

vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 192.168.10.0/24(rw,sync)
/opt/benet 192.168.10.0/24(rw,sync)

systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service

3.配置节点服务器（192.168.10.16、192.168.10.17）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
（1）配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.10.180）
#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。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.180
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 192.168.10.180 dev lo:0

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.10.180 dev lo:0

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.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

或者
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

--192.168.10.16---
mount.nfs 192.168.10.19:/opt/kgc /var/www/html
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.10.17---
mount.nfs 192.168.10.19:/opt/benet /var/www/html
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

web01(192.168.10.16)