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LVS简介（重点NAT模式和DR模式）

LVS概念

LVS集群的类型

环境需求

nat模式介绍

nat实验

DR模式介绍

DR实验

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LVS简介（重点NAT模式和DR模式）

LVS概念

集群体系

LVS集群的类型

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

环境需求

调度器需要安装ipvsadm，且保证内网互通

 dnf install ipvsadm-1.31-8.el9.x86_64

主机名	角色
server1	调度器（VS）
server2	真实服务器（RS）
server3	真实服务器（RS）
server4	测试机

nat模式介绍

1.客户端发送访问请求，请求数据包中含有请求来源（cip），访问目标地址（VIP）访问目标端口 （9000port）
2.VS服务器接收到访问请求做DNAT把请求数据包中的目的地由VIP换成RS的RIP和相应端口 
3.RS1相应请求，发送响应数据包，包中的相应保温为数据来源（RIP1）响应目标（CIP）相应端口 （9000port）
4.VS服务器接收到响应数据包，改变包中的数据来源（RIP1-->VIP）,响应目标端口（9000-->80） 
5.VS服务器把修改过报文的响应数据包回传给客户端
6.lvs的NAT模式接收和返回客户端数据包时都要经过lvs的调度机，所以lvs的调度机容易阻塞客户请求到达vip后进入PREROUTING,在没有ipvs的时候因该进入本机INPUT,当IPVS存在后访问请求在通 过PREROUTING后被ipvs结果并作nat转发 因为ipvs的作用点是在PREROUTING和INPUT链之间，所以如果在prerouting中设定规则会干扰ipvs的工 作。所以在做lvs时要把iptables的火墙策略全清理掉。

nat实验

VIP	172.25.1.40
DIP	192.168.0.40
RIP1	192.1680.20
RIP2	192.1680.30

实验前先搭建环境，保证互通且能正常访问后端web服务器

ipvsadm -Ln             #查看LVS的调度规则
ipvsadm -A -t 172.25.1.40:80 -s rr  #创建 VIP 172.25.1.40:80，使用轮询调度算法。
ipvsadm -a -t 172.25.1.40:80 -r 192.168.0.30 -m   #将 192.168.0.30 加入 VIP，NAT 模式转发。
ipvsadm -a -t 172.25.1.40:80 -r 192.168.0.20 -m   #将 192.168.0.20 加入 VIP，NAT 模式转发。

DR模式介绍

1.客户端发送数据帧给vs调度主机帧中内容为客户端IP+客户端的MAC+VIP+VIP的MAC

2.VS调度主机接收到数据帧后把帧中的VIP的MAC该为RS1的MAC，此时帧中的数据为客户端IP+客户端 的MAC+VIP+RS1的MAC

3.RS1得到2中的数据包做出响应回传数据包，数据包中的内容为VIP+RS1的MAC+客户端IP+客户端IP的 MAC

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

3.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

/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 

 /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

4.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；

5.RIP的网关不能指向DIP，以确保响应报文不会经由Director

6.RS和Director要在同一个物理网络

7.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

8.不支持端口映射（端口不能修败）

9.RS可使用大多数OS系统

DR实验

路由器需要NAT模式（IP: 172.25.1.10/24）和仅主机模式（IP：192.168.0.10/24）

vsnode需要仅主机模式（VIP：192.168.0.80/24 ）（DIP：192.168.0.40/24）

RS1需要仅主机模式（RIP：192.168.0.20/24）（lo:192.168.0.80/32）

RS1需要仅主机模式（RIP：192.168.0.30/24）（lo:192.168.0.80/32）

#在路由器中
[root@router ~]# systemctl disable --now ipvsadm.service
Removed "/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/ipvsadm.service".
[root@router ~]# ipvsadm -C

#在路由器中
[root@router ~]# vmset.sh eth0 172.25.254.100 vsnode
[root@router ~]# vmset.sh eth1 192.168.0.100 vsnode noroute、

#设定内核路由功能
[root@router ~]# echo net.ipv4.ip_forward=1 >> /etc/sysctl.conf
[root@router ~]# sysctl  -p
net.ipv4.ip_forward = 1

#数据转发策略
[root@router ~]#iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -j SNAT --to-source 192.168.0.10
[root@KA1 ~]# iptables -t nat -A POSTROUTING -o eth1 -j SNAT --to-source   172.25.1.10

RS1和RS2中解决响应问题 [root@rs1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [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 ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [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/lo/arp_announce [root@rs2 ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

[root@KA1 ~]# ipvsadm -A -t 192.168.0.80:80 -s wrr
[root@KA1 ~]#  ipvsadm -a -t 192.168.0.80:80 -r 192.168.0.20:80 -g
[root@KA1 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.0.80:80 -r 192.168.0.30:80 -g
[root@KA1 ~]#  ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.0.80:80 wrr
  -> 192.168.0.20:80              Route   1      0          0
  -> 192.168.0.30:80              Route   1      0          0
 

测试效果