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一、LVS-DR数据包流量分析
同一局域网中
- 客户端向目标VIP发送请求，负载均衡器接收
- 负载均衡器根据负载均衡算法选择后端真实服务器，不修改也不封装IP报文，而是将数据帧的
MAC地址改为后端真实服务器的MAC地址，然后在局域网上发送 - 后端真实服务器收到这个帧，解封装后发现目标IP与本机匹配（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客户端将收到回复报文；客户端认为得到正常的服务，而不会知道是哪一台服务器处理的如果跨网段，则报文通过路由器经由 internet 返回给用户
二、LVS-DR中的ARP问题
- 在LVS-DR负载均衡集样中，负载均衡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。
- 对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求
解决方法
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 - 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 - 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
三、解决ARP的两个问题的设置方法
修改 /etc/sysctl.conf 文件
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
四、Keepalived
-
Keepalived
支持故障自动切换（Failover）
支持节点健康状态检查（Health Checking）
判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，当master主机出现故障及时切换到backup节点保证业务正常，当 master 故障主机恢复后将其重新加入群集并且业务重新切换回 master 节点（优先级）。 -
Keepalived实现原理剖析
keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux 服务器的多机热备功能
VRRP（虚拟路由冗余协议）是针对路由器的一种备份解决方案。
由多台路由器组成一个热备份组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态
若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务
snmp 通过网络管理服务器、交换机、路由器等设备的一种协议
在keepalived SNMP管理的是健康检查(状态)
PS: 在监控中也会通过snmp 监控、获取被监控服务器的数据
五、LVS-DR-Keepalived部署
1、环境准备
| 服务器 | IP地址配置 | 需要的工具 |
|---|---|---|
| 主负载调度器（Director1） | ens33：192.168.35.40 | ipvsadm、keepalived（热备） |
| 备负载调度器（Director2） | ens33：192.168.35.30 | ipvsadm、keepalived |
| web服务器1 ens33 | 192.168.35.10 | |
| lo:0 (VIP)： | 192.168.35.100 | httpd |
| web服务器2 ens33 | 192.168.35.20 | |
| lo:0 (VIP)： | 192.168.35.100 | httpd |
| centos客户端 | 192.168.35.150 | web浏览器 |
| centos客户端 | 192.168.35.160 | web浏览器 |
2、LVS调度服务器配置（主-备）
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
yum -y install ipvsadm
modprobe ip_vs #加载ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs #查看ip_vs版本信息
LVS_01
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.35.100
NETMASK=255.255.255.255
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0
systemctl restart network
vim /etc/sysctl.conf #调整proc响应参数；由于LVS负载均衡器和各节点需要共用vip地址，应该关闭linux内核的重定向响应参数，不充当路由器（转发、重定向）
net.ipv4.ip_forward = 0 ##关闭路由转发
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0 ##关闭所有重定向
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0 ##关闭默认重定向
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
sysctl -p
3、两台LVS服务器开启ipvsadm
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
4、两台LVS服务器配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
systemctl status ipvsadm
4.1、编写脚本方便管理ipvsadm命令
vim /opt/dd.sh
#!/opt/dd.sh
ipvsadm -C ##清除表中所有记录
ipvsadm -A -t 192.168.35.100:80 -s rr ##指定的虚拟IP为ens33网卡ip，启动keepliaved后会自动绑定虚拟网卡
ipvsadm -a -t 192.168.35.100:80 -r 192.168.35.10:80 -g ##指定一条新的vip服务器真实地址为192.168.35.10，工作模式为DR
ipvsadm -a -t 192.168.35.100:80 -r 192.168.35.20:80 -g ##指定一条新的vip服务器真实地址为192.168.35.20，工作模式为DR
ipvsadm
ipvsadm -Lnc
ipvsadm命令选项
-A：在服务器列表中心添加一条新的虚拟服务器记录
-t：表示为tcp服务
-s：使用的调度算法
-a：指定一条新的真实服务器
-r：指定真实服务器的地址
-g：指定LVS工作模式为直接路由器模式:DR模式
5、web站点服务器配置
web服务器1：
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.35.100
NETMASK=255.255.255.255
ifcfg lo:0
route add -host 192.168.35.100 dev lo:0 ##禁锢路由
route -n
vim /etc/rc.local ##配置启动管理执行路由禁锢
/sbin/route add -host 192.168.35.100 dev lo:0
yum -y install httpd
wed2服务器同样的操作
6、两台web服务器调整内核的ARP响应参数
以阻止更新VIP的MAC地址，避免冲突
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 ##环形接口的策略
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 ##环形接口的响应策略
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 ##所有接口的策略
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 ##所有接口的响应策略
web1:
vim /var/www/html/index.html
<html>
<body>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
<h1>this is klkl web</h1>
</body>
</html>
web2:
vim /var/www/html/index.html
<html>
<body>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html;charset=utf-8">
<h1>this is zwzyt web</h1>
</body>
</html>
7、访问客户端
开启
访问192.168.35.100
8、配置keepalived
两台LVS服务器安装
yum -y install keepalived
cd /etc/keepalived/
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf
global_defs { #定义全局参数
router_id lvs_01 #热备组内的设备名称不能一致
}
vrrp_instance vi_1 { #定义VRRP热备实例参数
state MASTER #指定热备状态，主为master，备为backup
interface ens33 #指定承载vip地址的物理接口
virtual_router_id 51 #指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致
priority 110 #指定优先级，数值越大越优先
advert_int 1
authentication { ##加密
auth_type PASS
auth_pass 6666
}
virtual_ipaddress { #指定集群VIP地址
192.168.35.100
}
}
#指定虚拟服务器地址vip，端口，定义虚拟服务器和web服务器池参数
virtual_server 192.168.35.100 80 {
lb_algo rr #指定调度算法，轮询（rr）
lb_kind DR #指定集群工作模式，直接路由DR
persistence_timeout 6 #健康检查的间隔时间
protocol TCP #应用服务采用的是TCP协议
}
#指定第一个web节点的地址，端口
real_server 192.168.35.10 80 {
weight 1 #节点权重
TCP_CHECK {
connect_port 80 #添加检查的目标端口
connect_timeout 3 #添加连接超时
nb_get_retry 3 #添加重试次数
delay_before_retry 3 #添加重试间隔
}
}
#指定第二个web节点的地址，端口
real_server 192.168.35.20 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
同样配置LVS_02
需要变更的地方如下
8.1、LVS两台服务器均开启keepalived
systemctl start keepalived
systemctl status keepalived
ip a ##查看虚拟网卡信息
但是lvs_02查询不到，说明vip目前固定在lvs_01
sh -x /opt/dd.sh ##主-备重新开启一遍脚本
9、win端验证
确保keepalived和httpd服务开启
10、模拟msater故障
systemctl stop keepalived ##模拟主挂掉
ip a ##lvs_01没有vip
vip漂移至lvs_02上面
重新执行一遍脚本
sh -x /opt/dd.sh
页面仍可以正常访问
