一、DR模式作業原理

1.1 LVS-DR資料包流向分析

DR模式中，客戶機向虛擬服務器發出請求，調度器接待客戶機請求，并轉發給節點服務器，而相應方是節點服務器直接回應客戶機，與NAT不同，NAT是通過調度器回應給客戶機，

為了方便進行原理分析，將Client與群集機器放在網路中，資料包流經的路線為1-2-3-4：

LVS-DR模型的特點：

①RS和DS必須在同一個物理網路中
②RS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所有的請求報文經由Director Server（調度器），但回應報文必須不能經過Director Server
④RS的資料包絕不允許指向DIP
⑤RS上的lo介面配置VIP的IP地址

1.1.1 Client向目標VIP發出請求，Director（負載均衡器）接收

IP包頭及資料幀頭資訊

1.1.2 Director根據負載均衡演算法選擇RealServer_1，不修改也不封裝IP報文，而是將資料幀的MAC地址改為RealServer_1的MAC地址，然后再局域網上發送，

1.1.3 RealServer_1收到這個幀，解封裝后發現目標IP與本機匹配（RealServer事先系結了VIP），于是處理這個報文，隨后重新封裝報文，發送到局域網，

1.1.4 Client將收到回復報文，Client人為得到正常的服務，而不會知道是哪一臺服務器處理的，

（如果跨網段，則報文通過路由器經由Internet回傳給用戶，）

1.2 LVS-DR中的ARP問題

• 在LVS-DR負載均衡集群中，負載均衡與節點服務器都要配置相同的VIP地址
• 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
  ① 當ARP廣播發送到LVS－DR集群時，因為負載均衡和節點服務器都是連接到相同的網路上，它們都會接收到ARP廣播
  ② 只有前端的負載均衡器進行回應廣播，節點服務器不應該回應ARP廣播
• 對節點服務要求進行處理，使其不回應針對VIP的ARP請求
  ① 使用虛介面lo:0承載VIP地址
  ② 設定內核引數arp_ignore=1：系統只回應目的IP為本地IP的ARP請求
• RealServer回傳報文（源IP是VIP）經路由器轉發，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，而不使用發送介面的IP地址
• 路由器收到ARP請求后，將更新ARP表項
• 原有的VIP對應Director的MAC地址會被更新為VIP對應RealServer的MAC地址
  
• 問題：
  路由表根據ARP表項，會將新來的請求報文轉發給RealServer，導致Director的VIP失效
  
• 解決方法：
  對節點服務器進行處理，設定內核引數arp_announce=2:系統不使用IP包的源地址來設定ARP請求的源地址，而選擇發送介面的IP地址

二、實體部署

2.1 案例環境（調度演算法為輪詢rr）

共需要五臺主機，所有主機都處于同一網段，用虛擬機的VMnet1模式，虛擬IP：192.168.10.200
主機1：作為調度器（負載均衡器），IP：192.168.10.130
主機2、3：作為節點服務器，提供web服務，IP：192.168.10.140 和 192.168.10.150
主機4：部署nfs共享存盤服務，給節點服務器提供網頁等資源，IP：192.168.10.160
主機5：客戶機，用于訪問虛擬服務器（192.168.10.200），測驗輪詢的訪問效果，IP：192.168.10.170

2.2 配置調度服務器

加載LVS內核

[root@lvs ~]# modprobe ip_vs
[root@lvs ~]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

安裝管理軟體ipvsadm，不需要啟動

[root@lvs ~]# rpm -ivh /mnt/Packages/ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64.rpm 
警告：/mnt/Packages/ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64.rpm: 頭V3 RSA/SHA256 Signature, 密鑰 ID f4a80eb5: NOKEY
準備中...                          ################################# [100%]
正在升級/安裝...
   1:ipvsadm-1.27-7.el7               ################################# [100%]

編輯調度服務器的腳本進行配置

#!/bin/bash
ifconfig ens33:0 192.168.10.200 broadcast 192.168.10.200 netmask 255.255.255.255 up
ipvsadm -C   #清除內核虛擬服務器表中的所有記錄
ipvsadm -A -t 192.168.10.200:80 -s rr  #創建虛擬服務器
ipvsadm -a -t 192.168.10.200:80 -r 192.168.10.140:80 -g #添加服務器節點
ipvsadm -a -t 192.168.10.200:80 -r 192.168.10.150:80 -g #添加服務器節點
ipvsadm -Ln  #查看節點狀態，加n以數字形式顯示地址、埠資訊
//選項注釋
-A :表示添加虛擬服務器
-a :表示添加真實服務器
-t ：用來指定VIP地址及TCP埠
-r ：用來指定RIP地址及TCP埠
-s ：用來指定負載調度演算法————（rr：輪詢，wrr：加權輪詢，lc：最少連接，wlc：加權最少連接）
-m ：表示使用NAT群集模式（“-g”是DR模式，“-i”是TUN模式）

執行腳本，可查看到權重

[root@lvs ~]# sh nat.sh
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.10.200:80 rr
  -> 192.168.10.140:80            Route   1      0          0         
  -> 192.168.10.150:80            Route   1      0          0       

2.3 配置NFS服務器

[root@nfs ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind
[root@nfs ~]# systemctl start nfs-utils
[root@nfs ~]# systemctl start rpcbind
[root@nfs ~]# mkdir /opt/web1 /opt/web2  #建立測驗網頁
[root@nfs ~]# cd /opt/web1
[root@nfs web1]# echo "server1" > index.html  #給web1服務器使用
[root@nfs web1]# cd /opt/web2
[root@nfs web2]# echo "server2" > index.html  #給web2服務器使用
[root@nfs web2]# vi /etc/exports
/opt/web1 192.168.10.140 (ro,sync)
/opt/web2 192.168.10.150 (ro,sync)
[root@nfs web2]# systemctl restart nfs
[root@nfs web2]# systemctl restart rpcbind
#關閉防火墻核心防護
[root@nfs web2]# systemctl stop firewalld
[root@nfs web2]# setenforce 0

2.4 配置節點服務器

以web1為例
安裝httpd網頁服務

[root@web1 ~]# yum -y install httpd

查看nfs服務器的發布

#關閉防火墻核心防護
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# showmount -e 192.168.10.160
Export list for 192.168.10.160:
/opt/web2 (everyone)
/opt/web1 (everyone)

掛載使用nfs服務器的網頁

[root@web1 ~]# mount 192.168.10.160:/opt/web1 /var/www/html
[root@web1 ~]# systemctl start httpd #開啟網路服務

節點2用/opt/web2

DR模式配置：編輯腳本執行，兩節點服務器一樣，都需要配置

#!/bin/bash
#添加虛擬IP，必須用lo網卡
ifconfig lo:0 192.168.10.200 broadcast 192.168.10.200 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.10.200 dev lo:0
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
systctl -p &> /dev/null

2.5 驗證效果

用客戶機訪問，192.168.10.200
首先由節點一提供服務

再開一個網頁請求，由節點二提供服務
再下一次就是節點一提供服務，兩個服務器輪流提供網頁服務