1、LVS实现nat,dr
nat模式:
本质是多目标IP的DNAT模式,就是通过修改目标IP来实现调度,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。
nat模式有以下几个特点:
RIP和DIP必须在同一个IP网络,且应该使用私网地址;
RS的网关要指向DIP
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
支持端口映射,可修改请求报文的目标PORT
VS必须是Linux系统,RS可以是任意OS系统
我们先来看下nat模式的一次完整的流程,如下图所示,分为6个步骤:
1.客户端发送请求,此时源ip为cip(客户端ip),目标Ip为vip(就是调度器的对外Ip)
2.到达调度器时,经过PREROUTING钩子,由于目标IP为vip,所以转向INPUT链
3.INPUT链上有IPVS规则,将本该发送到INPUT的请求修改目标IP,从VIP改为RIP,然后转到OUTPUT链
4.OUTPUT链将转发的请求发送到RS上,此时的源IP为CIP,目标IP为RIP
5.请求报文到达RS后,RS构建响应报文并发送给VS,此时的源IP为RIP,目标IP为VS
6.最后由VS将响应报文转发给客户端
所以针对这几个特点,我们实现nat时,需要注意将DIP和RIP设在同一IP网络,RIP的网关要指向DIP。
实验:实现nat模式
1.搭建环境:
为了防止selinux和iptables对实验的影响,我们在实验之前先将所有selinux策略临时调为0,将iptables服务关闭
客户机:192.168.200.101/24
调度器:VIP192.168.200.123/24 DIP172.16.251.34/16
节点rs1:172.16.254.122/16, 网关指向调度器DIP172.16.251.34/16
节点rs2:172.16.254.133/16, 网关指向调度器DIP172.16.251.34/16
2.由于调度器上需要转发请求,所以需要在内核中开启转发功能:
在调度器上,执行如下步骤
[root ~]$vim/etc/sysctl.conf修改这一行,将0改为1,表示开启转发功能net.ipv4.ip_forward = 1[root ~]$sysctl-p#读取配置文件,显示以下内容证明修改成功net.ipv4.ip_forward = 1...
3.添加调度器
在调度器上,执行以下步骤
[root ~]$ yum -y install ipvsadm#安装ipvaadm工具[root ~]$ ipvsadm -A -t192.168.200.123:80-s rr#设置调度器,调度算法为rr(轮询)
4.添加节点
在调度器上,执行以下步骤
[root ~]$ipvsadm-a -t 192.168.200.123:80 -r 172.16.254.122 -m#添加节点,模式为-m(nat模式)[root ~]$ipvsadm-a -t 192.168.200.123:80 -r 172.16.254.133 -m[root ~]$ipvsadm-Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConnTCP 192.168.200.123:80 rr -> 172.16.254.122:80 Masq 1 0 0 -> 172.16.254.133:80 Masq 1 0 0
5.安装并启用httpd服务
在两台节点上,都安装httpd
[root@localhost ~]# yum -y install httpd
然后在rs1上:
[root@localhost ~]# echo"rs1"> /var/www/html/index.html[root@localhost ~]# service httpd startStarting httpd: httpd: Couldnotreliably determine the server's fully qualified domain name,usinglocalhost.localdomainforServerName [ OK ]
在rs2上:
[root@localhost ~]# echo"rs2"> /var/www/html/index.html[root@localhost ~]# service httpd startStarting httpd: httpd: Couldnotreliably determine the server's fully qualified domain name,usinglocalhost.localdomainforServerName [ OK ]
6.测试
编写一个简单的for循环,执行curl 调度器,查看获取到的信息
[root@vs ~]# for i in {1..10};do curl 192.168.200.123;doners2rs1rs2rs1rs2rs1rs2rs1rs2rs1
我们看到获取到了节点的http页面,轮询效果也实现了,实验成功
DR模式
DR模式:Direct Routing,就是直接路由模式,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
由于DR模式是通过MAC地址来转发请求的,源IP和目标IP都不变,所以响应报文直接就可以通过IP地址给客户端返回响应报文。所以vs和rs都要配置VIP,这样才能将相应报文直接返回给客户端,但是配置相同的VIP路由器将请求数据转发过来时,就不一定是走调度器了,也可能走某一个节点,而且调度器和节点之间会IP地址冲突。针对这种情况,我们有三种解决方法:
(1)在前端网关做静态绑定VIP和VS的MAC地址
(2)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
(3)在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别
arp_announce
arp_ignore
我们这次实验使用第三种方式
请求过程中的包头地址转换情况如下图所示
实验步骤
1.环境:
关闭selinux和iptables
客户端:172.16.254.33、16
路由器:192.168.200.222/24,172.16.251.170/16,开启转发功能
调度器:VIP172.16. 123.122/32 DIP172.16.251.34/16 网关172.16.251.170
节点rs1:VIP172.16. 123.122/32 172.16.254.122/16 网关172.16.251.170
节点rs2: VIP172.16. 123.122/32 172.16.254.111/16 网关172.16.251.170
2.在两台rs上执行
[root@localhost ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore #忽略arp广播 [root@localhost ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore[root@localhost ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce [root@localhost ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce[root@localhost ~]# ifconfig lo:0 172.16.123.122 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.16.123.122 up #在lo口上设置VIP[root@localhost ~]# route add -host 172.16.123.122 dev lo:0 #设置路由确保VIP能将回应包发出去[root@localhost ~]# yum -y install httpd #安装httpd服务[root@localhost ~]# echo "rs1" > /var/www/html/index.html #写入测试主页文件,注意这里两台rs上不一样,rs1上就echo rs1,rs2上写rs2[root@localhost ~]# service httpd start #启动httpd服务
3.在VS调度器中执行如下操作
ifconfigeth1:0172.16.123.122netmask255.255.255.255broadcast172.16.123.122up#在eth1口上设置VIP[root@localhost ~]#yum-yinstallipvsadm#安装ipvsadm工具[root@localhost ~]#ipvsadm-A-t172.16.123.122:80-srr[root@localhost ~]#ipvsadm-a-t172.16.123.122:80-r172.16.254.122-g[root@localhost ~]#ipvsadm-a-t172.16.123.122:80-r172.16.254.111-g
4.路由器上开启转发功能:
[root@localhost network-scripts]# vim /etc/sysctl.conf修改如下内容net.ipv4.ip_forward =1[root@localhost network-scripts]# sysctl -p #读取配置文件net.ipv4.ip_forward =1