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第 21 章 / 42

企业级调度器 Linux Virtual Server

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文档名称:《企业级调度器 Linux Virtual Server》

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马哥(马永亮) 主编 http://github.com/iKubernetes/
王晓春 作者 48页 http://www.wangxiaochun.com

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致谢

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本章内容

集群概念

LVS 模型

LVS 调度算法

LVS 实战案例 LVS 高可用性

1 集群和分布式

系统性能扩展方式:

Scale UP:垂直扩展,向上扩展,增强,性能更强的计算机运行同样的服务

Scale Out:水平扩展,向外扩展,增加设备,并行地运行多个服务调度分配问题,Cluster

垂直扩展不再提及:

随着计算机性能的增长,其价格会成倍增长

单台计算机的性能是有上限的,不可能无限制地垂直扩展

多核CPU意味着即使是单台计算机也可以并行的。那么,为什么不一开始就并行化技术?

1.1 集群 Cluster

Cluster:集群,为解决某个特定问题将多台计算机组合起来形成的单个系统

Cluster 分为三种类型:

LB:Load Balancing,负载均衡,多个主机组成,每个主机只承担一部分访问请求

HA:High Availiablity,高可用,避免SPOF(single Point Of failure)

MTBF:Mean Time Between Failure 平均无故障时间,正常时间

MTTR:Mean Time To Restoration( repair)平均恢复前时间,故障时间

A = MTBF /(MTBF+MTTR) (0,1):99%,99.5%,99.9%,99.99%,99.999%

SLA :服务等级协议(简称:SLA,全称:service level agreement)。是在一定开销下为保障服务的性能和可用性,服务提供商与用户间定义的一种双方认可的协定。通常这个开销是驱动提供服务质量的主要因素。在常规的领域中,总是设定所谓的三个9,四个9来进行表示,当没有达到这种水平的时候,就会有一些列的惩罚措施,而运维,最主要的目标就是达成这种服务水平。

1年 = 365天 = 8760小时 90 = (1-90%)365=36.5天 99 = 8760 * 1% = 87.6小时 99.9 = 8760 * 0.1% = 8760 * 0.001 = 8.76小时 99.99 = 8760 * 0.0001 = 0.876小时 = 0.876 * 60 = 52.6分钟 99.999 = 8760 * 0.00001 = 0.0876小时 = 0.0876 * 60 = 5.26分钟 99.9999= (1-99.9999%)3652460*60=31秒

停机时间又分为两种,一种是计划内停机时间,一种是计划外停机时间,而运维则主要关注计划外停机时间。

HPC:High-performance computing,高性能 www.top500.org

1.2 分布式系统

分布式常见应用

分布式应用-服务按照功能拆分,使用微服务

分布式静态资源--静态资源放在不同的存储集群上

分布式数据和存储--使用key-value缓存系统

分布式计算--对特殊业务使用分布式计算,比如Hadoop集群

分布式存储: Ceph,GlusterFS,FastDFS,MogileFS

分布式计算:hadoop,Spark

1.3 集群和分布式

集群:同一个业务系统部署在多台服务器上。集群中每一台服务器实现的功能没有差别,数据和代码都是一样的

分布式:一个业务被拆成多个子业务,或者本身就是不同的业务,部署在多台服务器上。分布式中,每一台服务器实现的功能是有差别的,数据和代码也是不一样的,分布式每台服务器功能加起来,才是完整的业务

分布式是以缩短单个任务的执行时间来提升效率的,而集群则是通过提高单位时间内执行的任务数来提升效率。

对于大型网站,访问用户很多,实现一个群集,在前面部署一个负载均衡服务器,后面几台服务器完成同一业务。如果有用户进行相应业务访问时,负载均衡器根据后端哪台服务器的负载情况,决定由给哪一台去完成响应,并且一台服务器垮了,其它的服务器可以顶上来。分布式的每一个节点,都完成不同的业务,如果一个节点垮了,那这个业务可能就会失败

1.4 LB Cluster 负载均衡集群

1.4.1 按实现方式划分

硬件

F5 Big-IP https://detail.zol.com.cn/load_leveling/f5/cheap_pic.html?qq-pf-to=pcqq.group Citrix Netscaler

A10

软件

lvs:Linux Virtual Server,阿里云四层 SLB (Server Load Balance)使用

nginx:支持七层调度,阿里云七层SLB使用 Tengine

haproxy:支持七层调度

ats:Apache Traffic Server,yahoo捐助给apache perlbal:Perl 编写 pound

1.4.2 基于工作的协议层次划分

传输层(通用):DNAT 和 DPORT

LVS:

nginx:stream

haproxy:mode tcp

应用层(专用):针对特定协议,常称为 proxy server

http:nginx, httpd, haproxy(mode http), ...

fastcgi:nginx, httpd, ...

mysql:mysql-proxy, mycat...

1.4.3 负载均衡的会话保持

  1. session sticky:同一用户调度固定服务器

Source IP:LVS sh算法(对某一特定服务而言)

Cookie

  1. session replication:每台服务器拥有全部session

session multicast cluster

  1. session server:专门的session服务器

    • Redis,Memcached

1.5 HA 高可用集群实现

keepalived:vrrp协议

Ais:应用接口规范

heartbeat

cman+rgmanager(RHCS)

coresync_pacemaker

2 Linux Virtual Server简介

2.1 LVS介绍

LVS:Linux Virtual Server,负载调度器,内核集成,章文嵩(花名正明), 阿里的四层SLB(Server Load Balance)是基于LVS+keepalived实现

LVS 是全球最流行的四层负载均衡开源软件,由章文嵩博士(当前阿里云产品技术负责人)在1998年5 月创立,可以实现LINUX平台下的负载均衡。

LVS 官网:http://www.linuxvirtualserver.org/

阿里SLB和LVS:

https://yq.aliyun.com/articles/1803 https://github.com/alibaba/LVS

2.2 LVS工作原理

VS根据请求报文的目标IP和目标协议及端口将其调度转发至某RS,根据调度算法来挑选RS。LVS是内核级功能,工作在INPUT链的位置,将发往INPUT的流量进行“处理”

范例:查看内核支持LVS

[root@centos8 ~]#grep -i -C 10 ipvs /boot/config-4.18.0-147.el8.x86_64 ...(省略部分内容)... CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_IPVS=m CONFIG_NETFILTER_XT_MATCH_POLICY=m ...(省略部分内容)... # # IPVS transport protocol load balancing support # CONFIG_IP_VS_PROTO_TCP=y CONFIG_IP_VS_PROTO_UDP=y CONFIG_IP_VS_PROTO_AH_ESP=y CONFIG_IP_VS_PROTO_ESP=y CONFIG_IP_VS_PROTO_AH=y CONFIG_IP_VS_PROTO_SCTP=y # # IPVS scheduler

CONFIG_IP_VS_RR=m CONFIG_IP_VS_WRR=m CONFIG_IP_VS_LC=m CONFIG_IP_VS_WLC=m CONFIG_IP_VS_FO=m #新增 CONFIG_IP_VS_OVF=m #新增 CONFIG_IP_VS_LBLC=m CONFIG_IP_VS_LBLCR=m CONFIG_IP_VS_DH=m CONFIG_IP_VS_SH=m # CONFIG_IP_VS_MH is not set CONFIG_IP_VS_SED=m CONFIG_IP_VS_NQ=m ...(省略部分内容)...

2.3 LVS 集群体系架构

2.4 LVS集群类型中的术语

VS:Virtual Server,Director Server(DS), Dispatcher(调度器),Load Balancer

RS:Real Server(lvs), upstream server(nginx), backend server(haproxy)

CIP:Client IP

VIP:Virtual serve IP VS外网的IP

DIP:Director IP VS内网的IP

RIP:Real server IP

访问流程:CIP <--> VIP == DIP <--> RIP

3 LVS 工作模式和相关命令

3.1 LVS集群的工作模式

lvs-nat:修改请求报文的目标IP,多目标IP的DNAT

  • lvs-dr:操纵封装新的MAC地址

lvs-tun:在原请求IP报文之外新加一个IP首部

lvs-fullnat:修改请求报文的源和目标IP,默认内核不支持

3.1.1 LVS的NAT模式

官方链接:

http://www.linuxvirtualserver.org/VS-NAT.html

lvs-nat:本质是多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和 PORT实现转发

(1)RIP和DIP应在同一个IP网络,且应使用私网地址;RS的网关要指向DIP

  • (2)请求报文和响应报文都必须经由Director转发,Director易于成为系统瓶颈

  • (3)支持端口映射,可修改请求报文的目标PORT

  • (4)VS必须是Linux系统,RS可以是任意OS系统

1.1.2 LVS的DR模式

官方链接

http://www.linuxvirtualserver.org/VS-DRouting.html

LVS-DR:Direct Routing,直接路由,LVS默认模式,应用最广泛,通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在的接口的MAC,目标MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址;源 IP/PORT,以及目标IP/PORT均保持不变

DR模式的特点 :

  1. Director和各RS都配置有VIP

  2. 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director

    • 在前端网关做静态绑定VIP和Director的MAC地址在RS上使用arptables工具

arptables -A IN -d $VIP -j DROP arptables -A OUT -s $VIP -j mangle --mangle-ip-s $RIP

在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别

不主动不负责不拒绝--M49-强福安语录 /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

  1. RS的RIP可以使用私网地址,也可以是公网地址;RIP与DIP在同一IP网络;RIP的网关不能指向 DIP,以确保响应报文不会经由Director

  2. RS和Director要在同一个物理网络

  3. 请求报文要经由Director,但响应报文不经由Director,而由RS直接发往Client

  4. 不支持端口映射(端口不能修改)

  5. 无需开启 ip_forward

  6. RS可使用大多数OS系统

3.1.3 LVS的TUN模式

官方链接

http://www.linuxvirtualserver.org/VS-IPTunneling.html

转发方式:不修改请求报文的IP首部(源IP为CIP,目标IP为VIP),而在原IP报文之外再封装一个IP首部(源IP是DIP,目标IP是RIP),将报文发往挑选出的目标RS;RS直接响应给客户端(源IP是VIP,目标IP是CIP)

TUN模式特点:

  1. RIP和DIP可以不处于同一物理网络中,RS的网关一般不能指向DIP,且RIP可以和公网通信。也就是说集群节点可以跨互联网实现。DIP, VIP, RIP可以是公网地址

  2. RealServer的tun接口上需要配置VIP地址,以便接收director转发过来的数据包,以及作为响应的报文源IP

  3. Director转发给RealServer时需要借助隧道,隧道外层的IP头部的源IP是DIP,目标IP是RIP,而 RealServer响应给客户端的IP头部是根据隧道内层的IP头分析得到的,源IP是VIP,目标IP是CIP

  4. 请求报文要经由Director,但响应不经由Director,响应由RealServer自己完成

  5. 不支持端口映射

  6. RS的OS须支持隧道功能

应用场景:

一般来说,TUN模式常会用来负载调度缓存服务器组,这些缓存服务器一般放置在不同的网络环境,可以就近折返给客户端。在请求对象不在Cache服务器本地命中的情况下,Cache服务器要向源服务器发送请求,将结果取回,最后将结果返回给用户。

LAN环境一般多采用DR模式,WAN环境虽然可以用TUN模式,但是一般在WAN环境下,请求转发更多的被 haproxy/nginx/DNS等实现。因此,TUN模式实际应用的很少,跨机房的应用一般专线光纤连接或DNS调度

3.1.4 LVS的FULLNAT模式

通过同时修改请求报文的源IP地址和目标IP地址进行转发

CIP --> DIP

VIP --> RIP

fullnat模式特点:

  1. VIP是公网地址,RIP和DIP是私网地址,且通常不在同一IP网络;因此,RIP的网关一般不会指向 DIP

  2. RS收到的请求报文源地址是DIP,因此,只需响应给DIP;但Director还要将其发往Client

  3. 请求和响应报文都经由Director

  4. 相对NAT模式,可以更好的实现LVS-RealServer间跨VLAN通讯

  5. 支持端口映射

注意:此类型kernel默认不支持

3.1.5 LVS工作模式总结和比较

NAT TUN DR
Real Server any Tunneling Non-arp device
Real server
network
private LAN/WAN LAN
Real server
number
low (10~20) High (100) High (100)
Real server
gateway
load
balancer
own router Own router
优点 端口转换 WAN 性能最好
缺点 性能瓶颈 要求支持隧道,不支持端口转换 不支持跨网段和端口转换

lvs-nat与lvs-fullnat:

请求和响应报文都经由Director lvs-nat:RIP的网关要指向DIP lvs-fullnat:RIP和DIP未必在同一IP网络,但要能通信

lvs-dr与lvs-tun:

请求报文要经由Director,但响应报文由RS直接发往Client

lvs-dr:通过封装新的MAC首部实现,通过MAC网络转发 lvs-tun:通过在原IP报文外封装新IP头实现转发,支持远距离通信

3.2 LVS 调度算法

ipvs scheduler:根据其调度时是否考虑各RS当前的负载状态

分为两种:静态方法和动态方法

3.2.1 静态方法

仅根据算法本身进行调度

  • 1、RR:roundrobin,轮询,较常用,雨露均沾,大锅饭

  • 2、WRR:Weighted RR,加权轮询,较常用

  • 3、SH:Source Hashing,实现session sticky,源IP地址hash;将来自于同一个IP地址的请求始终发往第一次挑中的RS,从而实现会话绑定

4、DH:Destination Hashing;目标地址哈希,第一次轮询调度至RS,后续将发往同一个目标地址的请求始终转发至第一次挑中的RS,典型使用场景是正向代理缓存场景中的负载均衡,如: Web缓存

3.2.2 动态方法

主要根据每RS当前的负载状态及调度算法进行调度Overhead=value 较小的RS将被调度

1、LC:least connections 适用于长连接应用

Overhead=activeconns*256+inactiveconns

2、WLC:Weighted LC,默认调度方法,较常用

Overhead=(activeconns*256+inactiveconns)/weight

3、SED:Shortest Expection Delay,初始连接高权重优先,只检查活动连接,而不考虑非活动连接

Overhead=(activeconns+1)*256/weight

  • 4、NQ:Never Queue,第一轮均匀分配,后续SED

  • 5、LBLC:Locality-Based LC,动态的DH算法,使用场景:根据负载状态实现正向代理,实现Web Cache等

  • 6、LBLCR:LBLC with Replication,带复制功能的LBLC,解决LBLC负载不均衡问题,从负载重的复制到负载轻的RS,,实现Web Cache等

3.2.3 内核版本 4.15 版本后新增调度算法:FO和OVF

FO(Weighted Fail Over)调度算法,在此FO算法中,遍历虚拟服务所关联的真实服务器链表,找到还未过载(未设置IP_VS_DEST_F_OVERLOAD标志)的且权重最高的真实服务器,进行调度,属于静态算法

OVF(Overflow-connection)调度算法,基于真实服务器的活动连接数量和权重值实现。将新连接调度到权重值最高的真实服务器,直到其活动连接数量超过权重值,之后调度到下一个权重值最高的真实服务器,在此OVF算法中,遍历虚拟服务相关联的真实服务器链表,找到权重值最高的可用真实服务器。,属于动态算法

一个可用的真实服务器需要同时满足以下条件:

未过载(未设置IP_VS_DEST_F_OVERLOAD标志)

真实服务器当前的活动连接数量小于其权重值其权重值不为零

3.3 LVS 相关软件

3.3.1 程序包:ipvsadm

Unit File: ipvsadm.service

主程序:/usr/sbin/ipvsadm

规则保存工具:/usr/sbin/ipvsadm-save 规则重载工具:/usr/sbin/ipvsadm-restore 配置文件:/etc/sysconfig/ipvsadm-config ipvs调度规则文件:/etc/sysconfig/ipvsadm

3.3.2 ipvsadm 命令

ipvsadm核心功能:

集群服务管理:增、删、改集群服务的RS管理:增、删、改查看

ipvsadm 工具用法:

#管理集群服务 ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]] [-M netmask] [--pe persistence_engine] [-b sched-flags] ipvsadm -D -t|u|f service-address #删除 ipvsadm –C #清空 ipvsadm –R #重载,相当于ipvsadm-restore ipvsadm -S [-n] #保存,相当于ipvsadm-save

#管理集群中的RS ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight] ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address ipvsadm -L|l [options] ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]

管理集群服务:增、改、删

增、修改:

ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]]

说明

service-address: -t|u|f: -t: TCP协议的端口,VIP:TCP_PORT 如: -t 10.0.0.100:80 -u: UDP协议的端口,VIP:UDP_PORT -f:firewall MARK,标记,一个数字 [-s scheduler]:指定集群的调度算法,默认为wlc

范例:

ipvsadm -A -t 10.0.0.100:80 -s wrr

删除:

ipvsadm -D -t|u|f service-address

管理集群上的RS:增、改、删

增、改:

ipvsadm -a|e -t|u|f service-address -r server-address [-g|i|m] [-w weight]

删:

ipvsadm -d -t|u|f service-address -r server-address

server-address: rip[:port] 如省略port,不作端口映射选项: lvs类型: -g: gateway, dr类型,默认 -i: ipip, tun类型 -m: masquerade, nat类型 -w weight:权重

范例:

ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.8:8080 -m -w 3

清空定义的所有内容:

ipvsadm -C

清空计数器:

ipvsadm -Z [-t|u|f service-address]

查看:

ipvsadm -L|l [options]

--numeric, -n:以数字形式输出地址和端口号 --exact:扩展信息,精确值 --connection,-c:当前IPVS连接输出 --stats:统计信息 --rate :输出速率信息

ipvs规则:

/proc/net/ip_vs

ipvs连接:

/proc/net/ip_vs_conn

保存:建议保存至/etc/sysconfig/ipvsadm

ipvsadm-save > /PATH/TO/IPVSADM_FILE ipvsadm -S > /PATH/TO/IPVSADM_FILE systemctl stop ipvsadm.service #会自动保存规则至/etc/sysconfig/ipvsadm

重载:

ipvsadm-restore < /PATH/FROM/IPVSADM_FILE systemctl start ipvsadm.service #会自动加载/etc/sysconfig/ipvsadm中规则

范例: Ubuntu系统保存规则和开机加载规则

#保存规则 [root@ubuntu2004 ~]#ipvsadm-save -n > /etc/ipvsadm.rules #开机自启 [root@ubuntu2004 ~]#vim /etc/default/ipvsadm AUTO="true"

范例:红帽系统保存规则和开机加载规则

#保存规则

[root@rocky8 ~]#ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm

#开机自启

[root@rocky8 ~]#systemctl enable ipvsadm.service

·3.4 防火墙标记

FWM:FireWall Mark

MARK target 可用于给特定的报文打标记

--set-mark value

其中:value 可为0xf f 格式,表示十六进制数字

借助于防火墙标记来分类报文,而后基于标记定义集群服务;可将多个不同的应用使用同一个集群服务进行调度

实现方法:

在Director主机打标记:

iptables -t mangle -A PREROUTING -d $vip -p $proto -m multiport --dports $port1,$port2,… -j MARK --set-mark NUMBER

在Director主机基于标记定义集群服务:

ipvsadm -A -f NUMBER [options]

范例:

[root@lvs ~]#iptables -t mangle -A PREROUTING -d 172.16.0.100 -p tcp -m multiport --dports 80,443 -j MARK --set-mark 10 [root@lvs ~]#ipvsadm -C [root@lvs ~]#ipvsadm -A -f 10 -s rr [root@lvs ~]#ipvsadm -a -f 10 -r 10.0.0.7 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -a -f 10 -r 10.0.0.17 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn FWM 10 rr -> 10.0.0.7:0 Route 1 0 0 -> 10.0.0.17:0 Route 1 0 0 [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 FWM 0000000A rr -> 0A000011:0000 Route 1 0 9 -> 0A000007:0000 Route 1 0 9

范例:

[root@lvs ~]#ipvsadm -A -f 10 [root@lvs ~]#ipvsadm -a -f 10 -r 10.0.0.7 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -a -f 10 -r 10.0.0.17 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn FWM 10 wlc -> 10.0.0.7:0 Route 1 0 0 -> 10.0.0.17:0 Route 1 0 0

[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 TCP AC14C8C8:0050 rr -> 0A000011:0050 Masq 1 0 0 -> 0A000007:0050 Masq 1 0 0

3.5 LVS 持久连接

session 绑定:对共享同一组RS的多个集群服务,需要统一进行绑定,lvs sh算法无法实现

持久连接( lvs persistence )模板:实现无论使用任何调度算法,在一段时间内(默认360s ),能够实现将来自同一个地址的请求始终发往同一个RS

ipvsadm -A|E -t|u|f service-address [-s scheduler] [-p [timeout]]

持久连接实现方式:

  • 每端口持久(PPC):每个端口定义为一个集群服务,每集群服务单独调度

  • 每防火墙标记持久(PFWMC):基于防火墙标记定义集群服务;可实现将多个端口上的应用统一调度,即所谓的port Affinity

  • 每客户端持久(PCC):基于0端口(表示所有服务)定义集群服务,即将客户端对所有应用的请求都调度至后端主机,必须定义为持久模式

范例:

[root@lvs ~]#ipvsadm -E -f 10 -p [root@lvs ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn FWM 10 wlc persistent 360 -> 10.0.0.7:0 Route 1 0 15 -> 10.0.0.17:0 Route 1 0 7 [root@lvs ~]#ipvsadm -E -f 10 -p 3600 [root@lvs ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn FWM 10 wlc persistent 3600 -> 10.0.0.7:0 Route 1 0 79 -> 10.0.0.17:0 Route 1 0 7 [root@lvs ~]#cat /proc/net/ip_vs_conn Pro FromIP FPrt ToIP TPrt DestIP DPrt State Expires PEName PEData TCP C0A80006 C816 AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 67 TCP C0A80006 C812 AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 67 TCP C0A80006 9A36 AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 65 TCP C0A80006 C806 AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 65 TCP C0A80006 9A3E AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 66 TCP C0A80006 C81A AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 67 TCP C0A80006 C80A AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 66 TCP C0A80006 9A3A AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 66 TCP C0A80006 9A4E AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 68 TCP C0A80006 9A42 AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 67 TCP C0A80006 9A46 AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 67 TCP C0A80006 C81E AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 68

IP C0A80006 0000 0000000A 0000 0A000011 0000 NONE 948 TCP C0A80006 C80E AC100064 01BB 0A000011 01BB FIN_WAIT 66 TCP C0A80006 9A4A AC100064 0050 0A000011 0050 FIN_WAIT 67

[root@lvs ~]#ipvsadm -Lnc IPVS connection entries pro expire state source virtual destination TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:51222 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:51218 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:45 FIN_WAIT 192.168.10.6:39478 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:45 FIN_WAIT 192.168.10.6:51206 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:39486 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:47 FIN_WAIT 192.168.10.6:51226 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:45 FIN_WAIT 192.168.10.6:51210 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:45 FIN_WAIT 192.168.10.6:39482 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:47 FIN_WAIT 192.168.10.6:39502 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:39490 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:39494 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:47 FIN_WAIT 192.168.10.6:51230 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 IP 15:27 NONE 192.168.10.6:0 0.0.0.10:0 10.0.0.17:0 TCP 00:46 FIN_WAIT 192.168.10.6:51214 172.16.0.100:443 10.0.0.17:443 TCP 00:47 FIN_WAIT 192.168.10.6:39498 172.16.0.100:80 10.0.0.17:80

4 LVS 实战案例

4.1 LVS-NAT模式案例

环境:

共四台主机一台: internet client:192.168.10.6/24 GW:无仅主机一台:lvs eth1 仅主机 192.168.10.100/16 eth0 NAT 10.0.0.8/24 两台RS: RS1: 10.0.0.7/24 GW:10.0.0.8 NAT RS2: 10.0.0.17/24 GW:10.0.0.8 NAT

配置过程:

[root@internet ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=192.168.10.6 PREFIX=24 ONBOOT=yes [root@lvs network-scripts]#cat ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.8 PREFIX=24 ONBOOT=yes [root@lvs network-scripts]#cat ifcfg-eth1 DEVICE=eth1 NAME=eth1 BOOTPROTO=static IPADDR=192.168.10.100 PREFIX=24 ONBOOT=yes [root@rs1 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.7 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.8 ONBOOT=yes [root@rs2 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.17 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.8 ONBOOT=yes [root@rs1 ~]#curl 10.0.0.7 10.0.0.7 RS1 [root@rs2 ~]#curl 10.0.0.17 10.0.0.17 RS2 [root@lvs-server ~]#vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward = 1 [root@lvs-server ~]#sysctl -p net.ipv4.ip_forward = 1

[root@lvs-server ~]#ipvsadm -A -t 192.168.10.100:80 -s wrr [root@lvs-server ~]#ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.7:80 -m [root@lvs-server ~]#ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.17:80 -m

[root@lvs-server ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 192.168.10.100:80 wrr -> 10.0.0.7:80 Masq 1 1 0 -> 10.0.0.17:80 Masq 1 0 0

[root@internet ~]#while :;do curl 192.168.10.100;sleep 0.5;done rs1.wang.org rs2.wang.org rs1.wang.org rs2.wang.org rs1.wang.org rs2.wang.org

[root@lvs-server ~]#ipvsadm -Ln --stats IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes -> RemoteAddress:Port TCP 192.168.10.100:80 67 405 255 32436 30092 -> 10.0.0.7:80 34 203 128 16244 15072 -> 10.0.0.17:80 33 202 127 16192 15020

[root@lvs-server ~]#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 TCP C0A80A64:0050 wrr -> 0A000011:0050 Masq 1 0 98 -> 0A000007:0050 Masq 1 0 97

[root@lvs-server ~]#ipvsadm -Lnc IPVS connection entries

pro expire state source virtual destination TCP 01:55 TIME_WAIT 192.168.10.6:43486 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:19 TIME_WAIT 192.168.10.6:43476 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:58 TIME_WAIT 192.168.10.6:43500 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:58 TIME_WAIT 192.168.10.6:43498 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 01:59 TIME_WAIT 192.168.10.6:43502 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 01:57 TIME_WAIT 192.168.10.6:43494 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 01:57 TIME_WAIT 192.168.10.6:43496 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:56 TIME_WAIT 192.168.10.6:43490 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 00:20 TIME_WAIT 192.168.10.6:43480 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:56 TIME_WAIT 192.168.10.6:43492 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:55 TIME_WAIT 192.168.10.6:43488 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 00:20 TIME_WAIT 192.168.10.6:43478 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80 TCP 01:59 TIME_WAIT 192.168.10.6:43504 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:54 TIME_WAIT 192.168.10.6:43484 192.168.10.100:80 10.0.0.7:80 TCP 01:54 TIME_WAIT 192.168.10.6:43482 192.168.10.100:80 10.0.0.17:80

[root@lvs-server ~]#cat /proc/net/ip_vs_conn

Pro FromIP FPrt ToIP TPrt DestIP DPrt State Expires PEName PEData TCP C0A80A06 A9DE C0A80A64 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 72 TCP C0A80A06 A9EC C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 76 TCP C0A80A06 AA64 C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 106 TCP C0A80A06 AA0C C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 84 TCP C0A80A06 AA3A C0A80A64 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 95 TCP C0A80A06 AA86 C0A80A64 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 115 TCP C0A80A06 AA78 C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 111 TCP C0A80A06 AA06 C0A80A64 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 82 TCP C0A80A06 AA44 C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 98 TCP C0A80A06 AA2C C0A80A64 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 92

#保存规则

[root@lvs-server ~]#ipvsadm -Sn > /etc/sysconfig/ipvsadm [root@lvs-server ~]#systemctl enable --now ipvsadm.service

#问题:LVS 打开监听VIP相关的端口吗?

范例2:

  1. Director 服务器采用双网卡,一个是桥接网卡连接外网,一个是仅主机网卡与后端Web服务器相连

  2. Web服务器采用仅主机网卡与director相连

  3. Web服务器网关指向10.0.0.200

  4. 后端web服务器不需要连接外网

环境:

共四台主机一台: internet client :172.20.200.6/16 GW:无一台:lvs eth1 桥接 172.20.200.200/16 eth0 NAT 10.0.0.200/24 两台RS: RS1: 10.0.0.7/24 GW: 10.0.0.200 RS2: 10.0.0.17/24 GW: 10.0.0.200

配置过程

#LVS启用IP_FORWORD功能 [root@lvs ~]#vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward = 1 [root@LVS ~]#sysctl -p

[root@lvs ~]#ipvsadm -A -t 172.20.200.200:80 -s rr [root@lvs ~]#ipvsadm -a -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.7 -m [root@lvs ~]#ipvsadm -a -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.17 -m [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 172.20.200.200:80 rr -> 10.0.0.7:80 Masq 1 0 0 -> 10.0.0.17:80 Masq 1 0 0 #测试 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS2 Server on 10.0.0.17 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS1 Server on 10.0.0.7 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS2 Server on 10.0.0.17 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS1 Server on 10.0.0.7 [root@LVS ~]#cat /proc/net/ip_vs_conn Pro FromIP FPrt ToIP TPrt DestIP DPrt State Expires PEName PEData TCP AC14C806 BD6A AC14C8C8 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 97 TCP AC14C806 BD6C AC14C8C8 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 97 TCP AC14C806 BD66 AC14C8C8 0050 0A000011 0050 TIME_WAIT 90 TCP AC14C806 BD68 AC14C8C8 0050 0A000007 0050 TIME_WAIT 92

#保存规则

[root@LVS ~]#ipvsadm -Sn > /etc/sysconfig/ipvsadm [root@LVS ~]#cat /etc/sysconfig/ipvsadm -A -t 172.20.200.200:80 -s rr -a -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.7:80 -m -w 1 -a -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.17:80 -m -w 1

#清除规则

[root@LVS ~]#ipvsadm -C [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

#重新加载规则

[root@LVS ~]#ipvsadm -R < /etc/sysconfig/ipvsadm [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 172.20.200.200:80 rr -> 10.0.0.7:80 Masq 1 0 0 -> 10.0.0.17:80

#开机加载ipvs规则 [root@LVS ~]#ipvsadm -C [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn [root@LVS ~]#systemctl enable --now ipvsadm.service [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 172.20.200.200:80 rr -> 10.0.0.7:80 Masq 1 0 0 -> 10.0.0.17:80 Masq 1 0 0 [root@rs1 ~]#tail /var/log/httpd/access_log 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:38:29 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:38:35 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:52:16 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:52:17 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:53:36 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2" 172.20.200.6 - - [24/Mar/2020:16:53:37 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 23 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2"

#修改调度算法为 WRR 和后端服务器的端口 [root@LVS ~]#ipvsadm -E -t 172.20.200.200:80 -s wrr [root@LVS ~]#ipvsadm -d -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.7 [root@LVS ~]#ipvsadm -a -t 172.20.200.200:80 -r 10.0.0.7:8080 -m -w 3 [root@LVS ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 172.20.200.200:80 wrr -> 10.0.0.7:8080 Masq 3 0 0 -> 10.0.0.17:80 Masq 1 0 1 [root@rs1 ~]#vim /etc/httpd/conf/httpd.conf Listen 8080 [root@rs1 ~]#systemctl restart httpd [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS1 Server on 10.0.0.7

[root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS1 Server on 10.0.0.7 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS1 Server on 10.0.0.7 [root@client ~]#curl 172.20.200.200 RS2 Server on 10.0.0.17

4.2 LVS-DR模式单网段案例

DR模型中各主机上均需要配置VIP,解决地址冲突的方式有三种:

  • (1) 在前端网关做静态绑定

  • (2) 在各RS使用arptables

  • (3) 在各RS修改内核参数,来限制arp响应和通告的级别

限制响应级别:arp_ignore

  • 0:默认值,表示可使用本地任意接口上配置的任意地址进行响应

  • 1:仅在请求的目标IP配置在本地主机的接收到请求报文的接口上时,才给予响应

限制通告级别:arp_announce

  • 0:默认值,把本机所有接口的所有信息向每个接口的网络进行通告

  • 1:尽量避免将接口信息向非直接连接网络进行通告

  • 2:必须避免将接口信息向非本网络进行通告

配置要点

  1. Director 服务器采用双IP桥接网络,一个是VIP,一个DIP

  2. Web服务器采用和DIP相同的网段和Director连接

  3. 每个Web服务器配置VIP

  4. 每个web服务器可以出外网

范例:

环境:五台主机

一台:客户端 eth0:仅主机 192.168.10.6/24 GW:192.168.10.200

一台:ROUTER

eth0 :NAT 10.0.0.200/24 eth1: 仅主机 192.168.10.200/24 启用 IP_FORWARD

一台:LVS eth0:NAT:DIP:10.0.0.8/24 GW:10.0.0.200

两台RS: RS1:eth0:NAT:10.0.0.7/24 GW:10.0.0.200 RS2:eth0:NAT:10.0.0.17/24 GW:10.0.0.200

4.2.1 LVS的网络配置

#所有主机禁用iptables和SELinux #internet主机环境 [root@internet ~]#hostname internet [root@internet ~]#hostname -I 192.168.10.6 [root@internet ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 192.168.10.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 1 0 0 eth0 0.0.0.0 192.168.10.200 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0 [root@internet ~]#ping 10.0.0.7 -c1 PING 10.0.0.7 (10.0.0.7) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 10.0.0.7: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.565 ms [root@internet ~]#ping 10.0.0.17 -c1 PING 10.0.0.7 (10.0.0.17) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 10.0.0.17: icmp_seq=1 ttl=63 time=0.565 ms

################################################################################ ###### #路由器的网络配置 [root@router ~]#echo 'net.ipv4.ip_forward=1' >> /etc/sysctl.conf [root@router ~]#sysctl -p [root@router network-scripts]#pwd /etc/sysconfig/network-scripts [root@router network-scripts]#cat ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.200 PREFIX=24 ONBOOT=yes [root@router network-scripts]#cat ifcfg-eth1 DEVICE=eth1 NAME=eth1 BOOTPROTO=static IPADDR=192.168.10.200 PREFIX=24 ONBOOT=yes

################################################################################ ###### #RS1的网络配置 [root@rs1 ~]#hostname rs1.wang.org [root@rs1 ~]#hostname -I 10.0.0.7 [root@rs1 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.7 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes [root@rs1 ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0 [root@rs1 ~]#yum -y install httpd [root@rs1 ~]#systemctl enable --now httpd [root@rs1 ~]#hostname -I > /var/www/html/index.html [root@rs1 ~]#ping 192.168.10.6 -c1 PING 192.168.10.6 (192.168.10.6) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.10.6: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.14 ms [root@rs1 ~]#curl 10.0.0.7 10.0.0.7 ################################################################################ ###### #RS2 的网络配置 [root@rs2 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.17 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes [root@rs2 ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0 [root@rs2 ~]#yum -y install httpd [root@rs2 ~]#systemctl enable --now httpd [root@rs2 ~]#hostname -I > /var/www/html/index.html [root@rs2 ~]#curl 10.0.0.17 10.0.0.17 [root@rs1 ~]#ping 192.168.10.6 -c1 PING 192.168.10.6 (192.168.10.6) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.10.6: icmp_seq=1 ttl=63 time=1.14 ms

[root@rs2 ~]#curl 10.0.0.17 10.0.0.17

################################################################################ ###### #LVS的网络配置 [root@lvs ~]#hostname lvs.wang.org [root@lvs ~]#hostname -I 10.0.0.8 [root@lvs ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.8 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes [root@lvs ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0 [root@lvs ~]#ping 192.168.10.6 -c1 PING 192.168.10.6 (192.168.10.6) 56(84) bytes of data. 64 bytes from 192.168.10.6: icmp_seq=1 ttl=63 time=2.32 ms

4.2.2 后端RS的IPVS配置

#RS1的IPVS配置 [root@rs1 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [root@rs1 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce [root@rs1 ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32 [root@rs1 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet 10.0.0.100/0 scope global lo:1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:01:f9:48 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.7/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe01:f948/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

#RS2的IPVS配置

[root@rs2 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@rs2 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore [root@rs2 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [root@rs2 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce [root@rs2 ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32 [root@rs2 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet 10.0.0.100/0 scope global lo:1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:94:1a:f6 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.17/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe94:1af6/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

4.2.3 LVS主机的配置

#在LVS上添加VIP [root@lvs ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32 [root@lvs ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet 10.0.0.100/0 scope global lo:1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:8a:51:21 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.8/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever

#实现LVS 规则 [root@lvs ~]#dnf -y install ipvsadm [root@lvs ~]#ipvsadm -A -t 10.0.0.100:80 -s rr [root@lvs ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.7:80 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.17:80 -g [root@lvs ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 10.0.0.100:80 rr -> 10.0.0.7:80 Route 1 0 0 -> 10.0.0.17:80 Route 1 0 0

4.2.4 测试访问

[root@internet ~]#curl 10.0.0.100 10.0.0.17 [root@internet ~]#curl 10.0.0.100 10.0.0.7

[root@rs1 ~]#tail -f /var/log/httpd/access_log -n0 192.168.10.6 - - [12/Jul/2020:10:36:21 +0800] "GET / HTTP/1.1" 200 10 "-" "curl/7.19.7 (x86_64-redhat-linux-gnu) libcurl/7.19.7 NSS/3.27.1 zlib/1.2.3 libidn/1.18 libssh2/1.4.2"

4.2.5 思考

4.2.5.1 LVS的eth0的网关可否不配置?如果随便配置,发现什么问题?如果不配置,怎么解决?

#默认值为1 [root@centos8 ~]#cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter 1 #修改内核参数为0 [root@lvs ~]#echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

#说明:参数rp_filter用来控制系统是否开启对数据包源地址的校验。

#0标示不开启地址校验

#1表开启严格的反向路径校验。对每一个收到的数据包,校验其反向路径是否是最佳路径。如果反向路径不是最佳路径,则直接丢弃该数据包;

#2表示开启松散的反向路径校验,对每个收到的数据包,校验其源地址是否可以到达,即反向路径是否可以 ping通,如反向路径不通,则直接丢弃该数据包。

4.2.5.2 LVS的VIP可以配置到lo网卡,但必须使用32位的netmask,为什么?

范例:

环境:五台主机一台:客户端 172.20.200.6/16 GW:172.20.200.200 一台:ROUTER eth0 :NAT 10.0.0.200/24 VIP eth1: 桥接 172.20.200.200/16 启用 IP_FORWARD 一台:LVS eth0: 10.0.0.8/24 GW:10.0.0.200 两台RS: RS1:10.0.0.7/24 GW:10.0.0.200 RS2:10.0.0.17/24 GW:10.0.0.200

配置:

[root@client ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=172.20.200.6 PREFIX=16 GATEWAY=172.20.200.200 ONBOOT=yes

[root@Router ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.200 PREFIX=24 ONBOOT=yes [root@Router ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1 DEVICE=eth1 NAME=eth1 BOOTPROTO=static IPADDR=172.20.200.200 PREFIX=16 ONBOOT=yes

[root@Router ~]#cat /etc/sysctl.conf net.ipv4.ip_forward=1 [root@Router ~]#sysctl -p

[root@rs1 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.7 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes

[root@rs1 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [root@rs1 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce [root@rs1 ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32 [root@rs1 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet 10.0.0.100/0 scope global lo:1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:32:80:38 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.7/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe32:8038/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

[root@rs2 ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static IPADDR=10.0.0.17 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes

[root@rs2 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@rs2 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [root@rs2 ~]#echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore [root@rs2 ~]#echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce [root@rs2 ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32

[root@LVS ~]#cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 DEVICE=eth0 NAME=eth0 BOOTPROTO=static

IPADDR=10.0.0.8 PREFIX=24 GATEWAY=10.0.0.200 ONBOOT=yes

[root@LVS ~]#ifconfig lo:1 10.0.0.100/32 [root@LVS ~]#ipvsadm -A -t 10.0.0.100:80 -s wrr [root@LVS ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.7 -g -w 3 [root@LVS ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.17 -g

4.3 LVS-DR模式多网段案例

单网段的DR模式容易暴露后端RS服务器地址信息,可以使用跨网面的DR模型,实现更高的安全性

范例:

#internet主机的网络配置和4.2一样 [root@internet ~]#hostname -I 192.168.10.6 #router的网络配置在4.2基础上添加172.16.0.200/24的地址 [root@router ~]#ip addr add 172.16.0.200/24 dev eth0 [root@router ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:ab:8f:2b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.200/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet 172.16.0.200/24 brd 172.16.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:feab:8f2b/64 scope link tentative valid_lft forever preferred_lft forever

3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:ab:8f:35 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.10200/24 brd 192.168.10255 scope global noprefixroute eth1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:feab:8f35/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever [root@router ~]#hostname -I 10.0.0.200 172.16.0.200 192.168.10200 #LVS主机的网络配置和4.2一样 [root@lvs ~]#hostname -I 10.0.0.8 [root@lvs ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 0 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0 [root@rs1 ~]#hostname -I 10.0.0.7 [root@rs1 ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0 #RS主机的网络配置和4.2一样 [root@rs2 ~]#hostname -I 10.0.0.17 [root@rs2 ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0

#在LVS主机运行的脚本 #注意:VIP如果配置在LO网卡上,必须使用32bit子网掩码,如果VIP绑定在eth0上,可以是其它netmask [root@lvs ~]#cat lvs_dr_vs.sh #!/bin/bash #Author:wangxiaochun #Date:2017-08-13 vip='172.16.0.100' iface='lo:1' mask='255.255.255.255' port='80' rs1='10.0.0.7' rs2='10.0.0.17' scheduler='wrr' type='-g' rpm -q ipvsadm &> /dev/null || yum -y install ipvsadm &> /dev/null case $1 in start) ifconfig $iface $vip netmask $mask #broadcast $vip up iptables -F

ipvsadm -A -t ${vip}:${port} -s $scheduler ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs1} $type -w 1 ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs2} $type -w 1 echo "The VS Server is Ready!" ;; stop) ipvsadm -C ifconfig $iface down echo "The VS Server is Canceled!" ;; *) echo "Usage: $(basename $0) start|stop" exit 1 ;; esac [root@lvs ~]#bash lvs_dr_vs.sh start The VS Server is Ready! #在RS后端服务器运行的脚本 [root@rs1 ~]#cat lvs_dr_rs.sh #!/bin/bash #Author:wangxiaochun #Date:2017-08-13 vip=172.16.0.100 mask='255.255.255.255' dev=lo:1 rpm -q httpd &> /dev/null || yum -y install httpd &>/dev/null service httpd start &> /dev/null && echo "The httpd Server is Ready!" echo "hostname -I" > /var/www/html/index.html case $1 in start) echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce ifconfig $dev $vip netmask $mask #broadcast $vip up echo "The RS Server is Ready!" ;; stop) ifconfig $dev down echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "The RS Server is Canceled!" ;; *) echo "Usage: $(basename $0) start|stop" exit 1 ;; esac [root@rs1 ~]#bash lvs_dr_rs.sh start The RS Server is Ready! #在RS后端服务器运行的脚本和RS1是一样的

[root@rs2 ~]#bash lvs_dr_rs.sh start The RS Server is Ready!

#测试访问 [root@internet ~]#curl 172.16.0.100 10.0.0.7 [root@internet ~]#curl 172.16.0.100 10.0.0.17

范例2

RS 的配置脚本

#!/bin/bash vip=10.0.0.100 mask='255.255.255.255' dev=lo:1 case $1 in start) echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce ifconfig $dev $vip netmask $You can't use 'macro parameter character #' in math modemask #broadcast $vip up #route add -host $vip dev $dev ;; stop) ifconfig $dev down echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce ;; *) echo "Usage: $(basename $0) start|stop" exit 1

;; esac

VS的配置脚本

#!/bin/bash vip='10.0.0.100' iface='lo:1' mask='255.255.255.255' port='80' rs1='192.168.8.101' rs2='192.168.8.102' scheduler='wrr' type='-g' case $1 in start) ifconfig $iface $vip netmask $mask #broadcast $vip up iptables -F ipvsadm -A -t ${vip}:${port} -s $scheduler ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs1} $type -w 1 ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs2} $type -w 1 ;; stop) ipvsadm -C ifconfig $iface down ;; *) echo "Usage $(basename $0) start|stop“ exit 1 esac

范例3: 跨网段DR模型案例

配置

[root@rs1 ~]#cat lvs_dr_rs.sh

#!/bin/bash

#Author:wangxiaochun

#Date:2017-08-13 vip=192.168.10100 mask='255.255.255.255' dev=lo:1 #rpm -q httpd &> /dev/null || yum -y install httpd &>/dev/null #service httpd start &> /dev/null && echo "The httpd Server is Ready!" #echo "

hostname

" > /var/www/html/index.html case $1 in start) echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce ifconfig $dev $vip netmask $mask #broadcast $vip up #route add -host $vip dev $dev echo "The RS Server is Ready!" ;; stop) ifconfig $dev down echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo "The RS Server is Canceled!" ;; *) echo "Usage: $(basename $0) start|stop" exit 1 ;; esac [root@rs1 ~]#bash lvs_dr_rs.sh start [root@rs2 ~]#bash lvs_dr_rs.sh start [root@LVS ~]#cat lvs_dr_vs.sh #!/bin/bash #Author:wangxiaochun #Date:2017-08-13 vip='192.168.10100' iface='lo:1' mask='255.255.255.255' port='80' rs1='10.0.0.7' rs2='10.0.0.17' scheduler='wrr' type='-g' rpm -q ipvsadm &> /dev/null || yum -y install ipvsadm &> /dev/null case $1 in start) ifconfig $iface $vip netmask $mask #broadcast $vip up iptables -F ipvsadm -A -t ${vip}:${port} -s $scheduler ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs1} $type -w 1 ipvsadm -a -t ${vip}:${port} -r ${rs2} $type -w 1

echo "The VS Server is Ready!" ;; stop) ipvsadm -C ifconfig $iface down echo "The VS Server is Canceled!" ;; *) echo "Usage: $(basename $0) start|stop" exit 1 ;; esac [root@LVS ~]#bash lvs_dr_vs.sh start

[root@Router ~]#nmcli connection modify eth0 +ipv4.addresses 192.168.10200/24 [root@Router ~]#nmcli connection reload [root@Router ~]#nmcli connection up eth0 [root@Router ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:4d:ef:3e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.200/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet 192.168.10200/24 brd 192.168.10255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe4d:ef3e/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 3: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:4d:ef:48 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 172.20.200.200/16 brd 172.20.255.255 scope global noprefixroute eth1 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe4d:ef48/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

4.4 LVS-TUNNEL隧道模式案例

4.4.1 LVS服务器配置

[root@centos8 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:44:c3:fe brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.8/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe44:c3fe/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

#开启tunnel网卡并配置VIP [root@centos8 ~]#ifconfig tunl0 10.0.0.100 netmask 255.255.255.255 up #或者下面方法,注意设备名必须为tunl0 [root@centos8 ~]#ip addr add 10.0.0.100/32 dev tunl0 [root@centos8 ~]#ip link set up tunl0

#自动加载ipip模块 [root@centos8 ~]#lsmod |grep ipip ipip 16384 0 tunnel4 16384 1 ipip ip_tunnel 28672 1 ipip [root@centos8 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:44:c3:fe brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

inet 10.0.0.8/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe44:c3fe/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 3: tunl0@NONE: <NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1480 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0 inet 10.0.0.100/32 scope global tunl0 valid_lft forever preferred_lft forever [root@centos8 ~]#yum -y install ipvsadm [root@centos8 ~]#ipvsadm -A -t 10.0.0.100:80 -s rr [root@centos8 ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.7 -i [root@centos8 ~]#ipvsadm -a -t 10.0.0.100:80 -r 10.0.0.17 -i [root@centos8 ~]#ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 10.0.0.100:80 rr -> 10.0.0.7:80 Tunnel 1 0 0 -> 10.0.0.17:80 Tunnel 1 0 0

4.4.2 RS服务器配置

#RS服务器配置,RS1和RS2配置相同 [root@rs1 ~]#hostname rs1.wang.org [root@rs1 ~]#hostname -I 10.0.0.7 [root@rs1 ~]#route -n Kernel IP routing table Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface 0.0.0.0 10.0.0.200 0.0.0.0 UG 100 0 0 eth0 10.0.0.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 eth0

#开启tunnel网卡并配置VIP [root@rs1 ~]#ifconfig tunl0 10.0.0.100 netmask 255.255.255.255 up [root@rs1 ~]#ip a 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo valid_lft forever preferred_lft forever inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000 link/ether 00:0c:29:01:f9:48 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 10.0.0.7/24 brd 10.0.0.255 scope global noprefixroute eth0 valid_lft forever preferred_lft forever inet6 fe80::20c:29ff:fe01:f948/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever 3: tunl0@NONE: <NOARP,UP,LOWER_UP> mtu 1480 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000 link/ipip 0.0.0.0 brd 0.0.0.0

inet 10.0.0.100/32 scope global tunl0 valid_lft forever preferred_lft forever

#修改内核参数

[root@rs1 ~]#echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce [root@rs1 ~]#echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@rs1 ~]#echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

#以下参数用来控制系统是否开启对数据包源地址的校验。0表示不开启地址校验;1表示开启严格的反向路径校验。对每一个进行的数据包,校验其反向路径是否是最佳路径。如果反向路径不是最佳路径,则直接丢弃该数据包;2标示开启松散的反向路径校验,对每个进行的数据包,校验其源地址是否可以到达,即反向路径是否可以ping通,如反向路径不通,则直接丢弃该数据包。

#默认值为1

[root@centos8 ~]#cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter 1

[root@rs1 ~]#echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/rp_filter [root@rs1 ~]#echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter

[root@rs1 ~]#yum -y install httpd [root@rs1 ~]#systemctl enable --now httpd [root@rs1 ~]#hostname > /var/www/html/index.html

4.4.3 测试

[root@internet ~]#while :;do curl 10.0.0.100;sleep 0.3;done rs2.wang.org rs1.wang.org rs2.wang.org rs1.wang.org

5 LVS 高可用性实现

LVS 不可用时:

Director不可用,整个系统将不可用;SPoF Single Point of Failure

解决方案:高可用,keepalived、heartbeat/corosync

RS 不可用时:

某RS不可用时,Director依然会调度请求至此RS

解决方案: 由Director对各RS健康状态进行检查,失败时禁用,成功时启用

常用解决方案:

  • keepalived

  • heartbeat/corosync

  • ldirectord

检测方式:

网络层检测,icmp

  • 传输层检测,端口探测应用层检测,请求某关键资源

RS全不用时:backup server, sorry server

6 常见面试题

Linux 集群有哪些分类

  • 正向代理和反向代理区别

  • 四层代理和七层代现的区别

  • LVS的工作模式有哪些,有什么特点

  • LVS的调度算法

  • LVS和nginx,haproxy的区别