搭建LVS负载均衡群集：DR模式详解
1、LVS—DR概述：
LVS-DR（Linux Virtual Server Director Server）工作模式，是生产环境中最常用的一 种工作模式。
LVS—DR工作原理：
LVS-DR 模式，Director Server 作为群集的访问入口，不作为网关使用，节点 Director Server 与 Real Server 需要在同一个网络中，
返回给客户端的数据不需要经过 Director Server。为了响应对整个群集的访问，Director Server 与 Real Server 都需要配置 VIP 地址。
LVS——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。
- 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，即不允许数据包经过 Director S erver。
- Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。
数据包的流向分析：
- 客户端发送请求到 Director Server,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 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。
LVS—DR中的ARP问题：
问题一
- 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，在局域网中具有相同的IP地址。势必会造成各服务器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
- 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
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IP的ARP请求
问题二
RealServer返回报文（源IP是VIP）经路由器转发，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，而不使用发送接口的IP地址，路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项，原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址。
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
2、部署实验：
环境准备：
DR 服务器：192.168.208.50 Web 服务器1：192.168.208.20 Web 服务器2：192.168.208.30 NFS共享服务器：192.168.208.40 vip：192.168.208.188 客户端：192.168.208.200
配置负载调度器：（192.168.208.50）
systemctl stop firewalld.service setenforce 0 modprobe ip_vs cat /proc/net/ip_vs yum -y install ipvsadm
配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.208.188）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/ cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0（小写字母l） vim ifcfg-ens33:0 DEVICE=ens33:0 ONBOOT=yes #开机自动激活 IPADDR=192.168.208.188 NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0 ifconfig ens33:0 route add -host 192.168.208.188 dev ens33:0 route -n
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，应该关闭Linux 内核的重定向参数响应。
vim /etc/sysctl.confnet.ipv4.ip_forward = 1 net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p #刷新设置
配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm #保存策略 systemctl start ipvsadm ipvsadm -C ipvsadm -A -t 192.168.208.188:80 -s rr #添加虚拟服务器 ipvsadm -a -t 192.168.208.188:80 -r 192.168.208.20:80 -g #若隧道模式，-g替换为-i ipvsadm -a -t 192.168.208.188:80 -r 192.168.208.30:80 -g #添加真实服务器 ipvsadm #激活 ipvsadm -ln #查看节点状态，Route代表 DR模式
部署共享存储（NFS服务器：192.168.208.40）
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 /opt/kgc 192.168.208.0/24(rw,sync) /opt/benet 192.168.208.0/24(rw,sync
systemctl start nfs.service systemctl start rpcbind.service systemctl enable nfs.service systemctl enable rpcbind.service #发布共享 exportfs -rv
配置节点服务器（192.168.208.20、192.168.208.30）
systemctl stop firewalld.service setenforce 0
配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.208.188）
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-ens33 ifcfg-lo:0 vim ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.208.188 #和VIP保持一致 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 192.168.208.188 dev lo:0 #添加VIP本地访问路由，将访问VIP的数据限制在本地，以避免通信紊乱 vim /etc/rc.local /sbin/route add -host 192.168.208.188 dev lo:0
调整 proc 响应参数
vim /etc/sysctl.conf