LVS-tun(隧道)实现负载均衡

本文深入探讨了LVS-TUN模式的实验原理,详细解释了IP隧道如何将完整IP报文封装进新IP报文中,以及其在调度器与应用服务器间的数据传输过程。对比了LVS-DR模式,强调了TUN模式基于IP隧道的特点,通过实例演示了TUN端的配置步骤。

实验原理:

TUN 是 IP Tunneling ,IP 隧道的简称,它将调度器收到的 IP 数据包封装在一个新的IP 数据包中,转交给应用服务器,然后实际服务器的返回数据会直接返回给用户。

IP隧道:将一个完整的IP报文封装成另一个新的IP报文的数据部分,并通过路由器传送到指定的地点。在这个过程中路由器并不在意被封装的原始协议的内容。到达目的地点后,由目的地方依靠自己的计算能力和对IP隧道协议的支持,打开封装协议,取得原始协议。

LVS-DR模式和LVS-TUN模式的工作原理完全不一样,工作场景完全不一样。DR基于数据报文重写,TUN模式基于IP隧道,后者是对数据报文的重新封装。
TUN端:
/etc/init.d/keepalived stop
ipvsadm -C 清空
利用ipip建立tunnel(隧道)
在这里插入图片描述
将1和2加入Web集群服务
在这里插入图片描述
linux1:
在这里插入图片描述
将1改为0
sysctl -p 刷新
在这里插入图片描述
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/etc/sysctl.conf 配置文件
linux2
在这里插入图片描述
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测试:
在这里插入图片描述

### LVS-TUN 模式的基本概念 LVS-TUNTunneling)模式是一种 LVS(Linux Virtual Server)的工作模式,它通过 IP 隧道技术实现负载均衡。在该模式下,客户端请求由负载均衡器接收并封装,然后通过 IP 隧道转发到后端服务器(Real Server)。后端服务器处理请求后,直接将响应数据返回给客户端,无需经过负载均衡器。这种方式避免了负载均衡器成为网络瓶颈,适用于高并发和大规模服务场景。 ### LVS-TUN 模式的工作原理 LVS-TUN 模式的核心在于 IP 隧道的建立和数据包的转发机制。具体工作流程如下: 1. 客户端发送请求到负载均衡器的虚拟 IP(VIP)。 2. 负载均衡器根据预设的调度算法选择一个后端服务器,并将客户端请求的数据包封装在一个新的 IP 包中,新 IP 包的目标地址是后端服务器的 IP 地址。 3. 封装后的数据包通过 IP 隧道发送到选定的后端服务器。 4. 后端服务器接收到数据包后,解封装并处理请求。 5. 处理完成后,后端服务器将响应数据直接发送给客户端,而不是通过负载均衡器。 这种模式下,后端服务器需要配置 VIP(虚拟 IP)地址在本地的回环接口(lo)上,并且需要确保 VIP 地址不会在公网中暴露,以避免地址冲突和安全问题 [^5]。 ### 数据包流转过程 以下是对 LVS-TUN 模式下数据包流转过程的详细描述: 1. **客户端请求阶段**:客户端向负载均衡器的 VIP 发送请求。此时,数据包的目的地址是 VIP。 2. **负载均衡器封装阶段**:负载均衡器接收到请求后,IPVS 模块根据调度规则选择一个后端服务器,并将原始数据包封装在一个新的 IP 包中。新 IP 包的源地址是负载均衡器的 IP 地址,目标地址是后端服务器的 IP 地址。 3. **数据包通过 IP 隧道传输**:封装后的数据包通过 IP 隧道传输到后端服务器。 4. **后端服务器解封装与处理**:后端服务器接收到数据包后,解封装并检查内部数据包的目标地址。由于后端服务器的回环接口上配置了 VIP,因此会处理该请求。 5. **后端服务器响应客户端**:处理完成后,后端服务器将响应数据直接发送给客户端,绕过负载均衡器。 ### LVS-TUN 模式的优缺点 **优点**: - **高性能**:由于响应数据直接返回客户端,负载均衡器不会成为网络瓶颈,能够处理大量的并发请求。 - **扩展性好**:支持大规模后端服务器集群,适用于构建高性能的超级服务器 [^3]。 **缺点**: - **复杂性高**:需要配置 IP 隧道,并确保后端服务器上的 VIP 地址不会在公网中暴露。 - **网络要求**:后端服务器必须能够直接与客户端通信,这可能需要额外的网络规划。 ### 示例配置 以下是一个简单的 LVS-TUN 模式配置示例: ```bash # 在负载均衡器上配置 VIP 和 IP 隧道 ip tunnel add tunl0 mode ipip ip addr add 192.168.10.100/32 dev tunl0 ip link set tunl0 up # 使用 ipvsadm 添加后端服务器 ipvsadm -A -t 192.168.10.100:80 -s rr ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 192.168.10.102 -i ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 192.168.10.103 -i ``` 在后端服务器上,需要配置 VIP 地址并启用 IP 隧道: ```bash # 在后端服务器上配置 VIP 和 IP 隧道 ip tunnel add tunl0 mode ipip ip addr add 192.168.10.100/32 dev tunl0 ip link set tunl0 up ``` ###
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