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一：LVS-DR工作原理

二：数据包流向分析

三：LVS-DR模式的特点

四：ARP问题

4.1问题一：IP地址冲突

4.2问题二：第二次再有访问请求

4.3 arp_ignore=1和arp_announce=2解决场景

4.3.1 arp_ignore=1

4.3.2 arp_announce=2

五：部署LVS-DR集群

5.1配置负载调度器192.168.137.10

5.1.1关闭防火墙、安装httpd服务

5.1.2安装ipvsadm工具

5.1.3配置虚拟ip地址（VIP：192.168.137.60） 

5.1.4重启网络服务、启动网卡

5.1.5调整/proc响应参数

5.1.6加载模块

5.1.7配置负载分配策略，并启动服务

5.1.8清空ipvsadm，并做策略

5.1.9保存设置

5.2第一台web节点服务器192.168.137.15

5.2.1关闭防火墙并下载httpd、开启服务

5.2.2创建一个站点文件

5.2.3添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码

5.2.4设置路由

5.2.5开机执行命令

5.2.6调整proc响应参数

5.3第二台web节点服务器192.168.137.20

5.3.1关闭防火墙并下载httpd、开启服务

5.3.2创建一个站点文件

5.3.3添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码

5.3.4设置路由

5.3.5开机执行命令

5.3.6调整proc响应参数

5.4在客户机测试192.168.137.100

5.4.1修改客户端的ip地址

5.4.2进行测试

六：总结

前言：本章我们需要理解LVS-DR工作原理，掌握LVS-DR部署过程

一：LVS-DR工作原理

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 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 Serve

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

客户机发起请求，经过调度服务器（lvs），经过算法调度，去访问真实服务器（RS）

由于不原路返回，客户机不知道，真实主机的ip地址

所以只能通过调度服务器的外网ip（vip）去反回报文信息

二：数据包流向分析

序号	源地址	目标地址
1	192.168.137.100 客户机mac	12.0.0.100 路由器mac
2	192.168.137.100 客户机mac	12.0.0.100 调度服务器mac
3	192.168.137.100 调度服务器mac	12.0.0.100 真实服务器mac
4	12.0.0.100 真实服务器mac	192.168.137.100 路由器mac
5	12.0.0.100 路由器mac	192.168.137.100 客户机mac

 （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（负载均衡器） 和 Real Server（节点均衡器） 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 （负载均衡器）的 MAC地址，修改目标 MAC 地址为 Real Server（节点均衡器） 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（节点均衡器）

（4）到达 Real Server（节点均衡器） 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（节点均衡器） 直接将响应报文传送到客户端

三：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

四：ARP问题

4.1问题一：IP地址冲突

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

• 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

路由器发送ARP请求（广播）
ARP---->广播去找ip地址解析成mac地址
默认使用调度服务器上的外网地址（vip地址）响应，
需要在真实服务器上修改内核参数
使真实服务器只对自己服务器上的真实IP地址响应ARP解析。

4.2问题二：第二次再有访问请求

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


路由器上绑定了 真实服务器1的mac信息，
#请求到达真实服务器
在真实服务器上修改内核参数
只对所有服务器真实网卡上的地址进行反馈，解析

4.3 arp_ignore=1和arp_announce=2解决场景

4.3.1 arp_ignore=1

防止网关路由发送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的ARP请求进行响应，因为VIP时承载lo:0

4.3.2 arp_announce=2

系统不使用响应数据的源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受到的源ip地址为VIP的ARP请求报文后的又更新ARP缓存表，导致外网再发送请求时，数据包到达不了调度器

五：部署LVS-DR集群

#环境简介
DR服务器：192.168.137.10
web服务器1:192.168.137.15
web服务器2:192.168.137.20
VIP（虚拟回环）：192.168.137.60
客户端：192.168.137.100

5.1配置负载调度器192.168.137.10

5.1.1关闭防火墙、安装httpd服务

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
yum install httpd -y

5.1.2安装ipvsadm工具

yum install ipvsadm.x86_64 -y

5.1.3配置虚拟ip地址（VIP：192.168.137.60） 

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
#删除UUID，dns与网关，注意子网
NAME=ens33:0
DEVICE=ens33:0
IPADDR=192.168.137.60
NETMASK=255.255.255.255


5.1.4重启网络服务、启动网卡

systemctl restart network
ifup ifcfg-ens33:0

5.1.5调整/proc响应参数

#对于 DR 群集模式来说，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服务器不是一台路由器，
那么它不会发送重定向，所以可以关闭该功能
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


刷新配置

sysctl -p

5.1.6加载模块

modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

5.1.7配置负载分配策略，并启动服务

ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service

5.1.8清空ipvsadm，并做策略

#添加真实服务器-a 指定VIP地址及TCP端口-t 指定RIP地址及TCP端口 -r 指定DR模式-g
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.137.60:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.137.60:80 -r 192.168.137.15:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.137.60:80 -r 192.168.137.20:80 -g

5.1.9保存设置

ipvsadm
ipvsadm -ln
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm

5.2第一台web节点服务器192.168.137.15

5.2.1关闭防火墙并下载httpd、开启服务

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
yum install httpd -y
systemctl start httpd

5.2.2创建一个站点文件

vim /var/www/html/index.html
ming zhen tan ke nan

5.2.3添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.137.60
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
systemctl restart network

5.2.4设置路由

route add -host 192.168.137.60 dev lo:0
route -n

5.2.5开机执行命令

vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.137.60 dev lo:0

chmod +x /etc/rc.d/rc.local

5.2.6调整proc响应参数

#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

sysctl -p


5.3第二台web节点服务器192.168.137.20

5.3.1关闭防火墙并下载httpd、开启服务

systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld
setenforce 0
yum install httpd -y
systemctl start httpd

5.3.2创建一个站点文件

vim /var/www/html/index.html
gui mie zhi ren

5.3.3添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码

#添加回环网卡,修改回环网卡名，IP地址，子网掩码
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.137.60
NETMASK=255.255.255.255
NETWORK=127.0.0.0
systemctl restart network

5.3.4设置路由

route add -host 192.168.137.60 dev lo:0
route -n

5.3.5开机执行命令

vim /etc/rc.d/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.137.60 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

5.3.6调整proc响应参数

#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

sysctl -p

5.4在客户机测试192.168.137.100

5.4.1修改客户端的ip地址

5.4.2进行测试

六：总结

我们要理解LVS-DR工作原理，掌握LVS-DR部署过程，知道LVS-DR ARP故障问题：arp_ignore=1防止网关路由发送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的ARP请求进行响应，因为VIP时承载lo:0；arp_announce=2系统不使用响应数据的源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受到的源ip地址为VIP的ARP请求报文后的又更新ARP缓存表，导致外网再发送请求时，数据包到达不了调度器