深入解析LVS命令參數及DR模式下的ARP抑制原理

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一、LVS簡介

Linux Virtual Server (LVS) 是基于Linux內核的高性能負載均衡解決方案，支持NAT、DR（Direct Routing）和TUN（IP Tunneling）三種模式。其中，ipvsadm 是管理LVS配置的核心命令行工具。本文將詳解 ipvsadm 的常用參數，并探討DR模式下ARP抑制的必要性。

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二、ipvsadm命令參數詳解

1. 虛擬服務管理

• 添加虛擬服務
  -A：添加虛擬服務（VIP），-t 指定TCP協議，-s 指定調度算法（如輪詢rr、加權輪詢wrr）。
  示例：

  ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr
  

• 修改/刪除虛擬服務
  -E 修改，-D 刪除。
  示例：

  ipvsadm -E -t 192.168.1.100:80 -s wrr  # 修改調度算法
  ipvsadm -D -t 192.168.1.100:80         # 刪除虛擬服務
  

2. 真實服務器管理

• 添加真實服務器（RS）
  -a：添加RS，-r 指定RS地址，-g|i|m 指定模式（DR/NAT/TUN），-w 設置權重。
  示例：

  ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.2:80 -g -w 1
  

• 修改/刪除真實服務器
  -e 修改，-d 刪除。
  示例：

  ipvsadm -e -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.2:80 -w 5  # 修改權重為5
  ipvsadm -d -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.2:80       # 刪除RS
  

3. 查看與清空配置

• 查看當前規則
  -ln 以數字格式顯示，--stats 顯示統計信息。
  示例：

  ipvsadm -ln          # 查看所有規則
  ipvsadm -ln --stats  # 查看流量統計
  

• 清空所有配置

  ipvsadm -C
  

4. 持久化配置

• 保存配置

  ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
  

• 恢復配置

  ipvsadm-restore < /etc/sysconfig/ipvsadm
  

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三、DR模式下的ARP抑制

1. 為什么需要ARP抑制？

在DR模式下，負載均衡器（Director）和真實服務器（RS）共享同一個VIP。客戶端請求首先到達Director，但響應數據由RS直接返回客戶端（不經過Director）。此時若RS的網卡響應了VIP的ARP請求，會導致以下問題：

• ARP沖突：客戶端可能直接與RS通信，繞過負載均衡器。
• 流量混亂：多臺RS同時響應ARP，導致MAC地址漂移。

2. 如何配置ARP抑制？

通過修改Linux內核參數，禁止RS響應VIP的ARP請求。

• 配置步驟：
  a. 在RS上設置VIP到lo接口：

  ifconfig lo:0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255 up
  

  b. 修改ARP參數：

  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
  echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
  echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
  echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
  

  參數解釋：
  • arp_ignore=1：僅響應目標IP為本機接口的ARP請求（忽略lo接口的VIP）。
  • arp_announce=2：始終使用接口的本地IP作為ARP源地址（避免VIP暴露）。

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四、完整DR模式配置示例

1. Director配置（負載均衡器）

# 添加虛擬服務
ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s rr# 添加真實服務器
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.2:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.3:80 -g

2. 真實服務器配置

# 配置VIP到lo接口
ifconfig lo:0 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255 up# 啟用ARP抑制
sysctl -w net.ipv4.conf.lo.arp_ignore=1
sysctl -w net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2
sysctl -w net.ipv4.conf.all.arp_ignore=1
sysctl -w net.ipv4.conf.all.arp_announce=2

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五、總結

• ipvsadm命令：是LVS的核心管理工具，需熟練掌握虛擬服務和真實服務器的增刪改查。
• DR模式ARP抑制：通過限制RS的ARP響應，確保流量經過負載均衡器，避免數據鏈路層混亂。

通過合理配置LVS，可構建高性能、高可用的負載均衡集群，而理解底層原理（如ARP抑制）是避免“坑”的關鍵。