Lvs之NAT、DR、TUN三種模式的應用配置案例

本文系統Centos6.0

1、NAT模式；

NAT模型:位址轉換類型，主要是做位址轉換，類似于iptables的DNAT類型，它通過多目标位址轉換，來實作負載均衡；

特點和要求：

1、LVS（Director）上面需要雙網卡：DIP(内網)和VIP（外網）

2、内網的Real Server主機的IP必須和DIP在同一個網絡中，并且要求其網關都需要指向DIP的位址

3、RIP都是私有IP位址，僅用于各個節點之間的通信

4、Director位于client和Real Server之間，負載處理所有的進站、出站的通信

5、支援端口映射

6、通常應用在較大規模的應用場景中，但Director易成為整個架構的瓶頸！

相關機器資訊；

（Director Server） LB1 eth0:192.168.244.132 (Vip) （公網）

eth1:192.168.27.128 (Dip) (内網)

rs1 rs1 eth0:192.168.27.130 (Rip) （内網）getway:192.168.27.128

rs2 rs2 eth0:192.168.27.131 (Rip) （内網）getway:192.168.27.128

<code>[root@rs1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0</code>

<code>DEVICE=</code><code>"eth0"</code>

<code>BOOTPROTO=</code><code>static</code>

<code>IPADDR=</code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.130</code>

<code>NETMASK=</code><code>255.255</code><code>.</code><code>255.0</code>

<code>GATEWAY=</code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.128</code>

<code>NM_CONTROLLED=</code><code>"yes"</code>

<code>ONBOOT="yes</code>

拓撲如下：

首先在rs1、rs2部署httpd，并且進行測試是否OK!

<code>[root@rs1 ~]# yum install httpd -y</code>

<code>[root@rs1 ~]# echo web1 > /</code><code>var</code><code>/www/html/index.html</code>

<code>[root@rs1 ~]# service httpd start</code>

<code>[root@rs2 ~]# yum install httpd -y</code>

<code>[root@rs2 ~]# echo web2 > /</code><code>var</code><code>/www/html/index.html</code>

<code>[root@rs2 ~]# service httpd start</code>

現在在LB上操作；

确定本機ip_vs子產品是否加載，也就是是否支援lvs，2.4.2後都支援了；然後安裝ipvsadm 使用者操作指令

<code>[root@LB1 ~]# grep -i </code><code>'ip_vs'</code> <code>/boot/config-</code><code>2.6</code><code>.</code><code>32</code><code>-</code><code>71</code><code>.el6.i686</code>

ipvsadm安裝：

<code>[root@LB1 ~]# yum install ipvsadm -y</code>

<code>echo </code><code>1</code> <code>> /proc/sys/net/ipv4/ip_forward</code>

<code>ipvsadm -A -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>244.132</code><code>:</code><code>80</code> <code>-s rr</code>

<code>ipvsadm -a -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>244.132</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.131</code> <code>-m</code>

<code>ipvsadm -a -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>244.132</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.130</code> <code>-m</code>

測試頁面

頁面輪詢交替出現；說明機器輪詢提供服務；

如果使用權重輪詢的話；比如rs1提供2次，rs2提供1次，這樣來提供服務；

<code>[root@LB1 html]# ipvsadm -E -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>244.132</code><code>:</code><code>80</code> <code>-s wrr</code>

<code>[root@LB1 html]# ipvsadm -e -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>244.132</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.130</code> <code>-m -w </code><code>2</code>

現在來測試：

2、DR模式：

特點和要求

1、各個叢集節點必須和Director在同一個實體網絡中

2、RIP位址不能為私有位址，可以實作便捷的遠端管理和監控

3、Director僅僅負責處理入站請求，響應封包則由Real Server直接發往用戶端

4、叢集節點Real Server 的網關一定不能指向DIP，而是指向外部路由

5、Director不支援端口映射

6、Director能夠支援比NAT多很多的Real Server

原理：

DR模型：直接路由模型，每個Real Server上都有兩個IP：VIP和RIP，但是VIP是隐藏的，就是不能提高解析等功能，隻是用來做請求回複的源IP的，Director上隻需要一個網卡，然後利用别名來配置兩個IP：VIP和DIP

Director在接受到外部主機的請求的時候轉發給Real Server的時候并不更改目标位址，隻是通過arp解析的MAC位址進行封裝然後轉給Real Server，Real Server在接受到資訊以後拆除MAC幀封裝，然後直接回複給CIP。

LB1: eth0: 192.168.182.133

vip（eth0:0）: 192.168.182.200

RS1: eth0:192.168.182.130

lo:0(vip) :192.168.182.200

RS2: eth0:192.168.182.129

lo:0(vip) 192.168.182.200

通信原理：

每個Real Server上都有兩個IP：VIP和RIP，但是VIP是隐藏的，就是不能提高解析等功能，隻是用來做請求回複的源IP的，Director上隻需要一個網卡，然後利用别名來配置兩個IP：VIP和DIP

而此時需要關閉RS上的基于VIP的arp解析，在linux核心2.4以後，核心中都内置了這種功能，通過一些設定可以關閉其arp的功能：

arp_ignore:定義接收到ARP請求時的響應級别

0：預設，隻用本地配置的有響應位址都給予響應

1：僅僅在目标IP是本地位址，并且是配置在請求進來的接口上的時候才給予響應(僅在請求的目标位址配置請求到達的接口上的時候，才給予響應)

arp_announce：定義将自己的位址向外通告時的級别

0：預設，表示使用配置在任何接口的任何位址向外通告

1：試圖僅向目标網絡通告與其網絡比對的位址

2：僅向與本地接口上位址比對的網絡進行通告

Ps：要想讓其功能生效，必須先設定相關設定，然後在配置IP位址等資訊

1、開始在RS1操作：

<code>[root@rs1 ~]# echo </code><code>2</code> <code>> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce</code>

<code>[root@rs1 ~]# echo </code><code>2</code> <code>> /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce</code>

<code>[root@rs1 ~]# echo </code><code>1</code> <code>> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore</code>

<code>[root@rs1 ~]# echo </code><code>1</code> <code>> /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore</code>

<code>[root@rs1 ~]# service network restart</code>

<code>[root@rs1 ~]# ifconfig lo:</code><code>0</code> <code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>netmask </code><code>255.255</code><code>.</code><code>255.255</code> <code>broadcast </code><code>182.168</code><code>.</code><code>182.200</code>

<code>[root@rs1 ~]# route add -host </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>dev lo:</code><code>0</code>

上面的就是定義了arp響應的級别；還有就是vip的請求資料，從rs1的本地ip進行了回複；

2、在RS2上執行上面同樣的操作

3、在LB上操作:

配置eth0網卡ip；

<code>[root@LB1 ~]# ifconfig eth0:</code><code>0</code> <code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>/</code><code>24</code> <code>#在eth0:</code><code>0</code><code>配置vip</code>

驗證RS的web服務

下面開始着手配置ipvs

<code>[root@LB1 ~]# ipvsadm -A -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>:</code><code>80</code> <code>-s rr</code>

<code>[root@LB1 ~]# ipvsadm -a -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.130</code> <code>-g</code>

測試效果；

3、TUN模式；

其實資料轉發原理和上圖是一樣的，不過這個我個人認為主要是位于不同位置（不同機房）；LB是通過隧道進行了資訊傳輸，雖然增加了負載，可是因為地理位置不同的優勢，還是可以參考的一種方案；

優點：負載均衡器隻負責将請求包分發給實體伺服器，而實體伺服器将應答包直接發給使用者。是以，負載均衡器能處理很巨大的請求量，這種方式，一台負載均衡能為超過100台的實體伺服器服務，負載均衡器不再是系統的瓶頸。使用VS-TUN方式，如果你的負載均衡器擁有100M的全雙工網卡的話，就能使得整個Virtual Server能達到1G的吞吐量。

不足：但是，這種方式需要所有的伺服器支援"IP Tunneling"(IP Encapsulation)協定；

LB1: eth0: 192.168.182.132

vip(tunl0）: 192.168.182.200

RS1: eth0:192.168.27.130

tunl0(vip) :192.168.182.200

RS2: eth0:192.168.138.131

tunl0(vip) :192.168.182.200

LB1操作：

<code>yum install ipvsadm -y</code>

<code>ifconfig tunl0192.</code><code>168.182</code><code>.</code><code>200</code> <code>broadcast </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>netmask </code><code>255.255</code><code>.</code><code>255.0</code> <code>up</code>

<code>route add -host $VIP dev tunl0</code>

<code>ipvsadm -A -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>:</code><code>80</code> <code>-s rr</code>

<code>ipvsadm -a -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>27.130</code> <code>-i</code>

<code>ipvsadm -a -t </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code><code>:</code><code>80</code> <code>-r </code><code>192.168</code><code>.</code><code>138.131</code> <code>-i</code>

RS1操作：

<code>ifconfig tunl0 </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>netmask </code><code>255.255</code><code>.</code><code>255.0</code> <code>broadcast </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>up</code>

<code>route add -host </code><code>192.168</code><code>.</code><code>182.200</code> <code>dev tunl0</code>

<code> </code><code>echo </code><code>"1"</code> <code>>/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_ignore</code>

<code> </code><code>echo </code><code>"2"</code> <code>>/proc/sys/net/ipv4/conf/tunl0/arp_announce</code>

<code> </code><code>echo </code><code>"1"</code> <code>>/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore</code>

<code> </code><code>echo </code><code>"2"</code> <code>>/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce</code>

RS2同上：

通路vip進行測試即可；

本文轉自西索oO 51CTO部落格，原文連結:http://blog.51cto.com/lansgg/1229421

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