LVS--lvs-dr、lvs-nat配置（2）

阿新 • • 發佈：2019-01-17

LVS:

LVS是四層協議的開源負載均衡器，工作在netfilter框架INPUT鏈中，它根據不同的算

法將使用者的請求排程給後端伺服器，它不受sockt套接字檔案限制，效能比nginx七層

負載均衡器效能高很多。

型別：

lvs-nat:多目標IP的DNAT，通過將請求報文中的目標地址和目標埠修改為某挑出的RS的RIP和PORT實現轉發

lvs-dr：通過為請求報文重新封裝一個MAC首部進行轉發，源MAC是DIP所在的介面的MAC，

目標MAC是某挑選出的RS的RIP所在介面的MAC地址；源IP/PORT，以及目標IP/PORT均保持不變；

lvs-tun：在請求原報文的首部再次封裝一個IP首部

lvs-fullnat：修改請求報文的源和目標IP

相關術語：

DS: Director Server,指的是前端負載均衡器節點。

RS：Real Server。後端提供服務的伺服器。

VIP: 作為使用者請求的目標的IP地址

DIP ：DS與RS之間相互通訊

RIP: 後端伺服器IP

CIP: Client IP 客戶端IP

CIP <–> VIP == DIP <–> RIP

LVS-NAT 型別的工作原理：

當用戶請求到達Director Server，此時請求的資料報文會先到核心空間的PREROUTING鏈。此時報文的源IP為CIP，目標IP為VIP
PREROUTING檢查發現數據包的目標IP是本機，將資料包送至INPUT鏈
IPVS比對資料包請求的服務是否為叢集服務，若是，根據排程演算法修改資料包的目標IP地址為後端某一伺服器IP，然後將資料包發至POSTROUTING鏈。此時報文的源IP為CIP，目標IP為RIP

POSTROUTING鏈通過選路，將資料包傳送給Real Server
Real Server比對發現目標為自己的IP，開始構建響應報文發回給Director Server。此時報文的源IP為RIP，目標IP為CIP
Director Server在響應客戶端前，此時會將源IP地址修改為自己的VIP地址，然後響應給客戶端。此時報文的源IP為VIP，目標IP為CIP

環境部署：

1 準備三臺主機 A B C D

2 主機A作為DS伺服器，配置VIP:172.18.0.9 ,DIP為：192.168.10.254

3 主機B C作為RS伺服器，配置IP時閘道器指向DS伺服器的192.168.10.254

B主機IP：192.168.10.3/24 閘道器：192.168.10.254

C主機IP：192.168.10.4/24 閘道器：192.168.10.254

（備註：centos7用nmtui命令，centos6用setup命令）

D主機IP：192.168.10.5（提供wordpress等）

D主機配置：（centos6）

[[email protected] ~]# yum install -y nfs-utils rpcbind mysql-server nginx

                                  # service mysqld start
            [[email protected] ~]# mysql ## 建立資料庫和授權使用者
            mysql> create database wpdb;
            mysql> grant all on wpdb.* to ‘wpuser’@’192.168.10.%’ identified by ‘wppass’
            mysql> exit
            [[email protected] ~]# mkdir /data/
            [[email protected] ~]# cd /data/
            wget ftp://172.18.0.1/pub/Sources/sources/httpd/wordpress-4.3.1-zh_CN.zip
            [[email protected] data]# unzip wordpress-4.3.1-zh_CN.zip
            [[email protected] data]# chown -R nginx.nginx /data/wordpress
            [[email protected] data]# vim /etc/exports
            /data/wordpress 192.168.10.[34](rw)
            [[email protected] ~]# service nfs start
            [[email protected] ~]# showmount -e 172.18.99.7 ## 檢視 nfs 共享目錄

B C兩臺主機配置：

[[email protected] ~]# yum install -y nginx php-fpm php-mysql nfs-utils
            [[email protected] ~]# mkdir -p /data/wordpress
                                  #vim /etc/nginx/conf.d/wps/conf
            server {
                        listen 80 default_server;
                        server_name www.magedu.com;
                        root /data/wordpress/;
                        index index.php index.html index.html;
            location / {
}
            location ~ \.php$ {
                        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
                        fastcgi_index index.php;
                        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME
                        /data/wordpress/$fastcgi_script_name;
                        include fastcgi_params;
            }
}

               [email protected] nginx]# vim nginx.conf
                # default server ##註釋或刪除主配置檔案裡的 default server
              [[email protected] conf.d]# nginx
                [[email protected] conf.d]# systemctl start php-fpm
                [[email protected] conf.d]# mount 172.18.99.7:/data/wordpress /data/wordpress

A主機配置：

ipvsadm -A -t 172.18.0.9 -s rr

ipvsadm -a -t 172.18.0.9:80 -r 192.168.10.3 -m -w 2

ipvsadm -a -t 172.18.0.9:80 -r 192.168.10.4 -m -w 1

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1(開啟核心轉發功能）

LVS-dr模型工原理：

(1)每一個伺服器都配有VIP

（2）Ditector轉發資料包給後端RealServer時，在原有資料包上再封裝一層RealServer的真是IP的mac到達。

（3）RS通過VIP回資料包時，資料必須從lo:0轉發給本機的ethX物理埠後，再由本機的ethX的物理埠轉發給客戶端

（4）RIP和VIP不一定在哦同一個網段（不在同一網段的可能性非常大，這樣可以起到隱藏後端RS的作用）

LVS-dr：

環境部署：

1準備四臺主機 A B C D

2 A主機是DS伺服器：172.18.0.9

3 B C 主機是RS伺服器

B主機IP：172.18.0.3 C主機IP：172.18.0.4

4 D主機提供wordpress等 IP：172.18.0.5

配置D 主機：（centos6）

[[email protected] ~]# yum install -y nfs-utils rpcbind mysql-server nginx

                                  # service mysqld start
            [[email protected] ~]# mysql ## 建立資料庫和授權使用者
            mysql> create database wpdb;
            mysql> grant all on wpdb.* to ‘wpuser’@’172.18.99.%’ identified by ‘wppass’
            mysql> exit
            [[email protected] ~]# mkdir /data/
            [[email protected] ~]# cd /data/
            wget ftp://172.18.0.1/pub/Sources/sources/httpd/wordpress-4.3.1-zh_CN.zip
            [[email protected] data]# unzip wordpress-4.3.1-zh_CN.zip
            [[email protected] data]# chown -R nginx.nginx /data/wordpress
            [[email protected] data]# vim /etc/exports
            /data/wordpress 172.18.99.1[01](rw)
            [[email protected] ~]# service nfs start
            [[email protected] ~]# showmount -e 172.18.99.7 ## 檢視 nfs 共享目錄

配置B主機：（centos7）

                [[email protected] ~]# vim dr.sh ## 為 real-server 配置 vip
                #!/bin/bash
                 VIP=172.18.0.24
                case “$1” in
                    start)
                            echo “配置 lvs Real Server 開始…”
                            ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up ## 配置 VIP
                            route add -host $VIP dev lo:0 ## 新增主機路由
                            ## 限制響應和通告級別
                            echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                            echo “1” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                            echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                            echo “2” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                            ;;
                    stop)
                            echo “正在關閉 lvs Real server”
                            ifconfig lo:0 down
                            echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                            echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                            echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                            echo “0” >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                            ;;
                    *)
                            echo “用法： $0 {start|stop}”
                            exit 1
                   esac
            [[email protected] ~]# bash dr.sh start
            配置 lvs Real Server 開始

配置C主機：（centos7）

                [[email protected] ~]# yum install -y nginx php-fpm php-mysql nfs-utils
                [[email protected] ~]# mkdir -p /data/wordpress
                [[email protected] ~]# mount 172.18.99.7:/data/wordpress /data/wordpress
                              #systemctl start php-fpm

                  #vim /etc/nginx/conf.d/wps/conf
            server {
                        listen 80 default_server;
                        server_name www.magedu.com;
                        root /data/wordpress/;
                        index index.php index.html index.html;
            location / {
}
            location ~ \.php$ {
                        fastcgi_pass 127.0.0.1:9000;
                        fastcgi_index index.php;
                        fastcgi_param SCRIPT_FILENAME
                        /data/wordpress/$fastcgi_script_name;
                        include fastcgi_params;
            }
}

               [email protected] nginx]# vim nginx.conf
                # default server ##註釋或刪除主配置檔案裡的 default server

[[email protected] ~]# bash dr.sh start
配置 lvs Real Server 開始…

配置A主機:

                [[email protected] ~]# yum install ipvsadm -y
                                      #ifconfig eth1 192.18.0.24 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.18.0.24 up
                                      #ifconfig
                [[email protected] ~]# ipvsadm -A -t 172.18.0.24:80 -s rr ##新增一個叢集服務
                [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 172.18.0.24:80 -r 172.18.99.10:80 -g
                ## 為叢集新增 real-server
                [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 172.18.0.24:80 -r 172.18.99.11:80 -g
                [[email protected] ~]# ipvsadm -Ln ## 檢視叢集規則
備註：route add -host 172.18.0.24 dev lo:0(可以在倆臺RS主機上設定，目的是為了讓響應報文從lo出去，但這不是必須的。

LVS--lvs-dr、lvs-nat配置（2）

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