LVS負載均衡DR（直接路由）模式

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在LVS（Linux Virtual Server）負載均衡中的DR（Direct Routing）模式下，數據包的流向如下：

  1. 客戶端發送請求到負載均衡器（LVS）的虛擬IP（VIP）。
  2. 負載均衡器（LVS）接收到請求后，根據負載均衡算法選擇一個后端服務器（Real Server）。
  3. 負載均衡器（LVS）將請求的目標MAC地址修改為所選后端服務器（Real Server）的MAC地址，并將數據包轉發給后端服務器。
  4. 后端服務器接收到請求后，處理請求并生成響應。
  5. 后端服務器將響應發送回負載均衡器（LVS）。
  6. 負載均衡器（LVS）接收到響應后，將響應的源MAC地址修改為負載均衡器（LVS）的MAC地址，并將響應轉發給客戶端。
  7. 客戶端接收到響應并處理。

在DR模式下，負載均衡器（LVS）只負責將請求轉發給后端服務器，并將響應轉發回客戶端，而不會修改數據包的IP地址。這意味著后端服務器和客戶端直接通信，負載均衡器（LVS）只在請求和響應的轉發過程中起到中間轉發的作用，減少了負載均衡器的處理負擔，提高了性能和吞吐量。

需要注意的是，在DR模式下，后端服務器必須配置正確的網絡路由，以確保響應數據包能夠正確返回給客戶端。此外，負載均衡器（LVS）和后端服務器之間需要通過網絡隔離，以避免數據包循環和沖突。

DR 模式的特點：
（1）Director Server 和 Real Server 必須在同一個物理網絡中。
（2）Real Server 可以使用私有地址，也可以使用公網地址。如果使用公網地址，可以通過互聯網對 RIP 進行直接訪問。
（3）Director Server作為群集的訪問入口，但不作為網關使用。
（4）所有的請求報文經由 Director Server，但回復響應報文不能經過 Director Server。
（5）Real Server 的網關不允許指向 Director Server IP，即Real Server發送的數據包不允許經過 Director Server。
（6）Real Server 上的 lo 接口配置 VIP 的 IP 地址。

DR模式中需要解決的問題：
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問題一：
在局域網中具有相同的IP地址，勢必會造成各服務器ARP通信的紊亂。
當ARP廣播發送到LVS-DR集群時，因為負載均衡器和節點服務器都是連接到相同的網絡上，它們都會接收到ARP廣播。
只有前端的負載均衡器進行響應，其他節點服務器不應該響應ARP廣播。
解決方式：
對節點服務器進行處理，使其不響應針對VIP的ARP請求。
使用虛擬接口lo:0承載VIP地址，設置內核參數arp_ignore=1
作用:系統只響應目的IP為本地lP的ARP請求。
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問題二：
Real Server返回報文(源IP是VIP)經網關路由器轉發，重新封裝報文時，需要先獲取路由器的MAC地址。
發送ARP請求時，Linux默認使用IP包的源IP地址（即VIP）作為ARP請求包中的源IP地址，而不使用發送接口的IP地址
解決方式：
使用Real Server 的物理網卡地址（即RIP）作為響應報文的IP，這樣就不會導致網關服務器的ARP緩存表的紊亂。
設置內核參數arp_announce=2 使系統不使用IP包的源地址（VIP）來作為本機進行ARP請求的源IP地址，而選擇發送接口的IP地址。
在這里插入圖片描述
配置步驟：
-----------------DR模式 LVS負載均衡群集部署-----------------------------------
配置所需主機：
DR 服務器：20.0.0.102
Web 服務器1：20.0.0.103
Web 服務器2：20.0.0.104
vip：20.0.0.12
NFS共享服務器：20.0.0.101

一.配置負載調度器（20.0.0.102）

systemctl stop firewalld.service  #關閉防火墻
setenforce 0 #將selinx 安全機制調為0
modprobe ip_vs #加載ip_vs內核模塊，啟用IPVS（IP Virtual Server）功能。
cat /proc/net/ip_vs #顯示當前系統中的IPVS配置。列出IPVS的相關信息，如虛擬服務器、真實服務器和負載均衡算法等。
yum -y install ipvsadm #使用yum包管理器安裝ipvsadm工具。ipvsadm是一個命令行工具，用于配置和管理IPVS。

（1）配置虛擬 IP 地址（VIP：20.0.0.12）

cd /etc/sysconfig/network-scripts/：切換到網絡配置文件目錄。cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0：復制名為ifcfg-ens33的網絡配置文件為ifcfg-ens33:0。這將創建一個名為ens33:0的虛擬網絡接口配置文件。vim ifcfg-ens33:0：使用vim編輯器打開ifcfg-ens33:0配置文件。在ifcfg-ens33:0配置文件中，添加以下內容：DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=20.0.0.12
NETMASK=255.255.255.255
這些配置將設置虛擬網絡接口ens33:0的設備名稱、啟動時自動激活、IP地址和子網掩碼。ifup ens33:0：激活ens33:0虛擬網絡接口。這將使配置的IP地址生效。ifconfig ens33:0：顯示ens33:0虛擬網絡接口的詳細信息，包括IP地址、子網掩碼等。

（2）調整 proc 響應參數

#由于 LVS 負載調度器和各節點需要共用 VIP 地址，需要關閉 icmp 的重定向，不充當路由器。
vim /etc/sysctl.conf  使用vim編輯器打開sysctl.conf文件
在sysctl.conf文件中，添加以下內容：
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
以上這些配置將禁用IP轉發和發送重定向sysctl -p  重新加載sysctl.conf文件中的配置。使新的配置生效

（3）配置負載分配策略

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm  將當前的IPVS配置保存到/etc/sysconfig/ipvsadm文件中。這將創建一個名為ipvsadm的配置文件，其中包含當前的IPVS規則
systemctl start ipvsadm  啟動ipvsadm服務。這將加載之前保存的IPVS配置，并開始使用IPVS進行負載均衡。
ipvsadm -C  清空當前的IPVS配置。刪除所有的虛擬服務器和真實服務器配置。
ipvsadm -A -t 20.0.0.12:80 -s rr  添加一個名為20.0.0.12:80的虛擬服務器，并使用輪詢（round-robin）算法進行負載均衡。這將創建一個新的虛擬服務器配置
ipvsadm -a -t 20.0.0.12:80 -r 20.0.0.103:80 -g			
ipvsadm -a -t 20.0.0.12:80 -r 20.0.0.104:80 -g 將真實服務器20.0.0.104:80添加到虛擬服務器20.0.0.12:80的后端組中。這將進一步擴展負載均衡，將流量分發到多個真實服務器，并使用源IP散列（source IP hash）算法進行負載均衡。請注意，如果您使用的是隧道模式，應將-g替換為-i。
ipvsadm  顯示當前的IPVS配置。這將列出所有的虛擬服務器、真實服務器和負載均衡算法等詳細信息ipvsadm -ln					#查看節點狀態，Route代表 DR模式

二.部署共享存儲（NFS服務器：20.0.0.101）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0yum -y install nfs-utils rpcbind  用yum包管理器安裝nfs-utils和rpcbind軟件包。這些軟件包提供了NFS（Network File System）和RPC（Remote Procedure Call）的相關工具和服務。
mkdir /opt/kgc /opt/benet 創建/opt/kgc和/opt/benet目錄。這些目錄將用于共享文件系統
chmod 777 /opt/kgc /opt/benet 將/opt/kgc和/opt/benet目錄的權限設置為777。這將允許任何用戶對這些目錄進行讀取、寫入和執行操作。vim /etc/exports  使用vim編輯器打開/etc/exports文件。這個文件用于配置NFS共享。
在/etc/exports文件中，添加以下內容：
/usr/share *(ro,sync)
/opt/kgc 20.0.0.0/24(rw,sync)
/opt/benet 20.0.0.0/24(rw,sync)
這些配置將定義NFS共享的目錄和訪問權限。第一行將/usr/share目錄以只讀方式共享給所有主機。第二行將/opt/kgc目錄以讀寫方式共享給20.0.0.0/24網段的主機。第三行將/opt/benet目錄以讀寫方式共享給20.0.0.0/24網段的主機。systemctl start nfs.service 啟動nfs服務。這將啟動NFS服務器，并開始共享配置的目錄。
systemctl start rpcbind.service 啟動rpcbind服務。這將啟動RPC綁定服務，以便NFS服務器可以與客戶端進行通信。

三.配置節點服務器（20.0.0.103、20.0.0.104）

systemctl stop firewalld.service 
setenforce 0
（1）配置虛擬 IP 地址（VIP：20.0.0.12）
#此地址僅用作發送 Web響應數據包的源地址，并不需要監聽客戶機的訪問請求（改由調度器監聽并分發）。因此使用虛接口 lo∶0 來承載 VIP 地址，并為本機添加一條路由記錄，將訪問 VIP 的數據限制在本地，以避免通信紊亂。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/   切換到/etc/sysconfig/network-scripts/目錄
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0		復制ifcfg-lo文件為ifcfg-lo:0。這將創建一個名為ifcfg-lo:0的新文件，用于配置虛擬接口
vim ifcfg-lo:0 使用vim編輯器打開ifcfg-lo:0文件。
在ifcfg-lo:0文件中，添加以下內容：DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=20.0.0.12
NETMASK=255.255.255.255						#注意：子網掩碼必須全為 1
以上這些配置將定義虛擬接口lo:0的設備名稱、啟動時自動激活、IP地址和子網掩碼。ifup lo:0  激活虛擬接口lo:0。這將啟用新配置的虛擬接口。
ifconfig lo:0 顯示虛擬接口lo:0的配置信息。這將列出虛擬接口的IP地址、子網掩碼等詳細信息
route add -host 20.0.0.12 dev lo:0  添加一個路由規則，將主機20.0.0.12的流量通過虛擬接口lo:0發送。這將確保流量正確地通過虛擬接口。vim /etc/rc.local  使用vim編輯器打開/etc/rc.local文件
在/etc/rc.local文件中，添加以下內容：
/sbin/route add -host 20.0.0.12 dev lo:0chmod +x /etc/rc.d/rc.local  將/etc/rc.local文件設置為可執行。這將確保在系統啟動時自動執行其中的命令。（2）調整內核的 ARP 響應參數以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免發生沖突
vim /etc/sysctl.conf  使用vim編輯器打開/etc/sysctl.conf文件
......
在/etc/sysctl.conf文件中，添加以下內容：
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1			#系統只響應目的IP為本地IP的ARP請求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2		#系統不使用IP包的源地址來設置ARP請求的源地址，而選擇發送接口的IP地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
以上這些配置將設置系統的ARP參數，以確保系統只響應目的IP為本地IP的ARP請求，并使用發送接口的IP地址作為ARP請求的源地址。
sysctl -p  重新加載sysctl.conf文件中的配置。這將使新的ARP參數生效或者
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore：將虛擬接口lo的arp_ignore參數設置為1。echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce：將虛擬接口lo的arp_announce參數設置為2。echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore：將所有接口的arp_ignore參數設置為1。echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce：將所有接口的arp_announce參數設置為2。sysctl -p：重新加載sysctl.conf文件中的配置。這將使新的ARP參數生效。yum -y install nfs-utils rpcbind httpd：使用yum包管理器安裝nfs-utils、rpcbind和httpd軟件包。這些軟件包提供了NFS、RPC和HTTP服務的相關工具和服務。systemctl start rpcbind：啟動rpcbind服務。這將啟動RPC綁定服務，以便NFS服務器可以與客戶端進行通信。systemctl start httpd：啟動httpd服務。這將啟動Apache HTTP服務器。--20.0.0.103---mount.nfs 20.0.0.101:/opt/kgc /var/www/html 將20.0.0.101主機上的/opt/kgc目錄掛載到本地的/var/www/html目錄。這將使20.0.0.103主機上的Apache HTTP服務器可以訪問/opt/kgc目錄中的文件
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html 將一條消息寫入/var/www/html/index.html文件，以顯示在瀏覽器中。--20.0.0.104---
mount.nfs 20.0.0.101:/opt/benet /var/www/html 將20.0.0.101主機上的/opt/benet目錄掛載到本地的/var/www/html目錄。這將使20.0.0.104主機上的Apache HTTP服務器可以訪問/opt/benet目錄中的文件
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html 將一條消息寫入/var/www/html/index.html文件，以顯示在瀏覽器中。

4.測試 LVS 群集
在客戶端使用瀏覽器訪問 http://20.0.0.12/

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