LVS-DR集群

DR模式:

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的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 ,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)将相应报文通过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

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 作为集群的访问入口,但不能作为网关使用
  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

配图:

注:如果跨网段,则报文通过路由器经由 Internet 返回给用户

数据包流向详解再分析:

  1. Client向目标VIP发出请求,Director(负载均衡器)接收
  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),于是处理这个报文。随后重新封装报文,将响应报文通过lo接口传送给物理网卡然后向外发出
  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

 

LVS-DR集群

 

LVS-DR中的ARR问题

  • 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通信紊乱
  • 当ARP广播发送到LVS-DR集群时,因为负载均衡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

1、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

 2、RealServer返回报文(源IP是VIP)经路由器转发,重新封装报文时,虚要先获取路由器的MAC地址

3、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

4、路由器收到ARP请求后,将更新ARP表项

5、原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应RealServer的MAC地址

 


 

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

解决办法:

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,而选择发送接口的地址

总结:

arp_ingore=1

防止网关路由器发送ARP广播时,调度器和节点服务器都进行响应,导致ARP缓存表紊乱,不对非本地物理网卡IP的ARP请求进行响应,因为VIP是承载在lo:0上

arp_announce=2

系统不适用响应数据包的源IP地址(vip)来作为本机进行ARP请求报文的源IP地址而使用发送报文的物理网卡IP地址作为ARP请求报文的源IP地址,这样可以防止网关路由器接收到源IP地址为vip的ARP请求报文后又更新ARP缓存导致外网再发送请求时,数据包达到不了调度器

DR模式 LVS负载均衡集群部署

1、配置负载均衡调度器

(1)准备工作

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 (2)配置虚拟ip地址

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 (3)调整proc响应参数

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 (4)配置负载分配策略

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 2、部署共享存储

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 3、配置节点服务器

(1)配置虚拟IP地址

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 (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

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 4、访问

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