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LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

分类: 文章 • 2023-11-10 10:40:40

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

                                                           

上一篇我们较为全面认识LVS，下面我们将分别配置NAT和DR的应用。

1、NAT方式配置

这种方式需要Director和各Real Server在同一IP网络内（172.16.100.*），具体配置如下：

Director：eht0—VIP：192.168.0.146        eth1—DIP：172.16.100.1

Real Server1(RS1): eth0--RIP: 172.16.100.2    netmask：172.16.100.1

Real Server2(RS2): eth0--RIP: 172.16.100.3    netmask：172.16.100.1

1-1、Director配置

1-1-1、配置双网卡

添加两网卡适配器：类型为NAT和HOST ONLY；

如在/etc/sysconfig/network-sprict/下没有ifcfg-eth1,复制ifcfg-eth0；

在两个文件中分别配置IP等信息；

最后执行service network restart，重启网络服务，使配置信息生效；

最终配置如下：

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

需要注意的是：

A、如在虚拟机上操作，先关机再添加网卡适配器，

B、NAT网卡作为外网访问，HOST ONLY网卡对内转发给各Real Server，所以这里NAT网卡VIP可以直接使用本地局域网IP(VIP)--192.168.0.146(需要配上路由网关),HOST ONLY网卡IP为自定义的内网IP(DIP)--172.16.100.1，且不用配置网关，该IP会作为内网中各Real Server的网关（下面详见）；

1-1-2、安装ipvsadm

配置好yum源，执行yum install ipvsadm。

1-1-3、配置Director负载均衡规则

service iptables stop

ipvsadm -A -t 192.168.0.146:80 -s wrr

ipvsadm -a -t 192.168.0.146:80 -r 172.16.100.2 -m -w 1

ipvsadm -a -t 192.168.0.146:80 -r 172.16.100.3 -m -w 3

查看：ipvsadm -L -n

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

1-2、配置两台Real Server

1-2-1、安装配置httpd

注意这里比下面的配置ip先操作，这时候可以把网卡配置成NAT联网安装；

1-2-2、配置ip

Real Server1的IP(RIP)为172.16.100.2，网关指向Director的HOST ONLY网卡172.16.100.1；

Real Server2的IP为172.16.100.3，网关指向Director的HOST ONLY网卡172.16.100.1；

注意:

这里得把网卡类型改回HOST ONLY；

1-3、测试

设置好后，Director与两台Real Server能相互ping通；

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

用另一台虚拟机当作Client，用ab访问测试：

ab –n 1000 –c 100 http://192.168.0.146/index.html

ab –n 10000 –c 100 http://192.168.0.146/index.html

       两次测试，分别测试WRR与RR调度策略（RR测试的时候不小心连到另一个路由器，使得ip改变），可以看到WRR时，连接数基本上是符合RS1:RS2=1:3的权重调度,而RR时，连接数为1:1，下图为两次测试数据：

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

注意：

        如果iptables配置有过滤等规则，可以先关掉iptables；

配置director打开网卡间的转发功能，echo '1' >/proc/sys/net/ipv4/ ip_forward

 

2、DR方式配置

这种方式需要Director和各Real Server在同一物理LAN内，操作中各虚拟机网卡使用桥接的方式即可，具体配置如下：

Director：eht0—DIP：192.168.1.101        eth0:0—VIP：192.168.1.100

        Real Server1: eth0--RIP: 192.168.1.102        lo:0—VIP：192.168.1.100

Real Server2: eth0--RIP: 192.168.1.103        lo:0--VIP：192.168.1.100

值得注意，Real Server上的一个网卡配置RIP/VIP，eth0--RIP，lo:0—VIP，这里有两个问题：

2-1、Real Server上的VIP对外不可见

      即对网络内的VIP的ARP请求，Real Server不响应，只有Director响应，这样Client的请求就能首先路由到Director，再由Director转发到Real Server；

      达到上面的目的可以有多种方法，如配置VIP: MAC(DVIP)、使用arptables工具等，这里用到了设置内核参数arp_ignore和arp_announce的方法(all为全局设置)：

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

2-1-1、arp_ignore

定义接收到ARP请求时的响应级别；

       arp_ignore=1 表示Real Server的eth0接收到网络上发来对VIP的ARP广播包，Real Server的将会丢弃，而不会因为lo:0配置有VIP去响应MAC地址；因为如果做出应答，根据ARP协议，相当于通告网络上其它的请求主机，VIP对应的MAC地址是Real Server的Mac地址，而不是Director的MAC地址，这样客户端请求就会绕过Director，直接与后端的Real Server通信。

2-1-2、arp_announce

定义将自己地址向外通告时的通告级别；

       arp_announce=2 官方表述为使用最适当的本地地址，其实就是Real Server发送ARP请求报的时候将哪个IP作为源地址,我们需要的是eth0上的RIP作为源地址；如果将lo:0上的VIP作为源地址，对方就会将VIP与Real Server的MAC地址映射起来，同样的客户端请求就会绕过director，直接与后端的Real Server通信。

2-2、Real Server直接返回Client

     Director转发client的请求到Real Server后，Real Server通过eth0--RIP接收处理，而响应回去的源地址需要为VIP，即通过lo:0--VIP接口返回，而不是RIP接口；

     可以在Real Server上添加一个特征的路由条目来实现，使得目标host为VIP的数据，都经由dev的指定eht0:0/lo:0接口进去：

route add -host 192.168.1.100 dev lo:0

注意：假如VIP与RIP不在同一网段（RIP为私有网络IP）,Real Server转发Client的需要经由另外一个私有网关接口出去；

2-3、Director配置

   [[email protected] ~]# ifconfig eth0 192.168.1.101

   [[email protected] ~]# ifconfig eth0:0 192.168.1.100 broadcast 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255 up    //配置成专用网络，并且只有eth0:0一台主机

[[email protected] ~]# route add -host 192.168.1.100 dev eth0:0

[[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

     Ipvs规则配置:

[[email protected] ~]# iptables -F

   [[email protected] ~]# iptables -Z

[[email protected] ~]# ipvsadm -C

[[email protected] ~]# ipvsadm -A -t 192.168.1.100:80 -s wrr

   [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.102 -g -w 1

   [[email protected] ~]# ipvsadm -a -t 192.168.1.100:80 -r 192.168.1.103 -g -w 3

[[email protected] ~]# ipvsadm -L -n

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

2-4、Real Server1配置

[[email protected] ~]# ifconfig eth0 192.168.1.102

[[email protected] ~]# ifconfig lo down

[[email protected] ~]# ifconfig lo up

[[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

[[email protected] ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

[[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

[[email protected] ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

[[email protected] ~]# ifconfig lo:0 192.168.1.100 broadcast 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255 up    //配置成专用网络，并且只有lo:0一台主机

[[email protected] ~]# route add -host 192.168.1.100 dev lo:0

[[email protected] ~]# ifconfig

2-5、Real Server2配置

[[email protected] ~]# ifconfig eth0 192.168.1.103

[[email protected] ~]# ifconfig lo up

[[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

[[email protected] ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

[[email protected] ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

[[email protected] ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

[[email protected] ~]# ifconfig lo:0 192.168.1.100 broadcast 192.168.1.100 netmask 255.255.255.255 up        //配置成专用网络，并且只有lo:0一台主机

[[email protected] ~]# route add -host 192.168.1.100 dev lo:0

[[email protected] ~]# ifconfig

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

2-6、测试

配置好后，可以相互ping通信，Director经过ping RS1和RS2后，可以看到arp表如下：

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

用另一台虚拟机当作Client，用ab访问测试：

ab –n 1000 –c 10 http://192.168.0.146/index.html

可以看到两台Real Server接收到的连接数是根据我们设置的wrr策略1:3权重来调度的：

LVS负载均衡（二） NAT和DR的应用配置

 

下一篇将会尝试解决LVS后端服务健康状态检查……

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