为方便进行原理分析,将Clinet与群集机器放在同一网络中
(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(节点服务器)在同一网络中,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为集群服务,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,就接受此报文。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事先绑定了VIP
(5)Real Server直接将响应报文传送到客户端
注:如果跨网段,则报文通过路由器经由Internet返回给用户
(1)问题1
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
1)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网络上,它们都会接收到ARP广播
2)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
解决方案
对节点服务器进行处理,使其不响应针对VIP的ARP请求
1)使用虚接口lo:0承载VIP地址
2)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)
(2)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地址如:ens33
1)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
2)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
解决方案
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)
(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作为集群的访问入口,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
VIP:192.168.142.100
负载调度器:192.168.142.4
Web节点服务器1:192.168.142.5
Web节点服务器2:192.168.142.6
NFS服务器:192.168.142.10
客户端:192.168.142.3
(1)配置虚拟IP地址(VIP:192.168.80.100)
#关闭防火墙 systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.service setenforce 0 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 OBBOOT=yes IPADDR=192.168.142.100 NETMASK=255.255.255.255 #设置为1 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/systcl.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 #读取内容
(3)配置负载分配策略
yum -y install ipvsadm #启动服务前须保存负载分配策略 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm 或 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm systemctl start ipvsadm #清除原有配置 ipvsadm -C #添加虚拟服务器、指定VIP地址及端口、指定负载调度算法 ipvsadm -A -t 192.168.142.100:80 -s rr #添加真实节点服务器1,添加DR群集模式 ipvsadm -a -t 192.168.142.100:80 -r 192.168.142.5:80 -g #添加真实节点服务器2,添加DR群集模式 ipvsadm -a -t 192.168.80.100:80 -r 192.168.142.6:80 -g #启用策略 ipvsadm #查看节点状态,Route代表DR模式 ipvsadm -ln #保存策略 ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
3、署NFS服务器:192.168.142.10
#关闭防火墙 systemctl stop firewalld.service systemctl disable firewalld.service setenforce 0 #安装nfs相关软件包 yum -y install nfs-utils rpcbind #启动服务 systemctl start rpcbind.service systemctl start nfs.service #创建共享文件 mkdir /opt/111 mkdir /opt/222 echo "111111" > /opt/111/index.html echo "222222" > /opt/222/index.html #给目录最大权限 chmod 777 /opt/111 chmod 777 /opt/222 #创建共享权限 vim /etc/exports /opt/111 192.168.142.0/24(rw,sync) /opt/222 192.168.142.0/24(rw,sync) #发布共享并查看 exportfs -rv showmount -e
(1)配置虚拟IP地址(VIP:192.168.142.100)
#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,并未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 systemctl disable firewalld.service setenforce 0 cd /etc/sysconfig/network-scripts/ cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0 vim ifcfg-lo:0 vim ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0 OBBOOT=yes IPADDR=192.168.142.5 NETMASK=255.255.255.255 #子网掩码必须全为1 ifup lo:0 ifconfig lo:0 #添加路由 route add -host 192.168.142.100 dev lo:0 或 vim /etc/rc.local /sbin/route add -host 192.168.142.100 dev lo:0 #添加为开机自启动
(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 syscti -p 或 echo "1" > /etc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo "2" > /etc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "1" > /etc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo "2" > /etc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
(3)部署web共享服务
#安装web服务 yum install -y httpd systemctl start httpd #安装NFS服务,查看共享文件 yum -y install rpcbind nfs-utils showmount -e 192.168.142.10 #开启NFS服务 systemctl start rpcbind systemctl start nfs #挂载使用 mount 192.168.142.10:/opt/111 /var/www/html vim /etc/fstab #配置自动挂载 192.168.142.10:/opt/111 /var/www/html defaults,_netdev 0 0
(1)
#将节点服务器1配置好的内核参数配置文件通过SCP传输到节点服务器2当中 scp /etc/sysctl.conf 192.168.142.6:/etc/
(2)
#将将节点服务器1配置好的虚拟IP地址文件通过SCP传输到节点服务器2当中 scp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 192.168.142.6:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcf
(3)部署web共享服务
#安装web服务 yum install -y httpd systemctl start httpd #安装NFS服务,查看共享文件 yum -y install rpcbind nfs-utils showmount -e 192.168.142.10 #开启NFS服务 systemctl start rpcbind systemctl start nfs #挂载使用 mount 192.168.142.10:/opt/222 /var/www/html vim /etc/fstab #配置自动挂载 192.168.142.10:/opt/222 /var/www/html defaults,_netdev 0 0
(4) 添加路由
route add -host 192.168.142.100 dev lo:0 route -n
节点服务器1
节点服务器2