LVS(Linux Virtual Server)集群中的IP负载均衡技术 之DR（直接路由模式）模型

LVS简介

LVS中文官方手册： http://www.linuxvirtualserver.org/zh/index.html 。这个手册对于了解lvs的背景知识很有帮助。

LVS英文官方手册： http://www.linuxvirtualserver.org/Documents.html 。这个手册比较全面，对于了解和学习lvs的原理、配置很有帮助。

LVS（Linux virtual server），即Linux虚拟服务器。是因为LVS自身是个负载均衡器(director)，不直接处理请求，而是将请求转发至位于它后端真正的服务器realserver上，所以是虚拟服务器

LVS是四层(传输层tcp/udp)、七层(应用层)的负载均衡工具，只不过大众一般都使用它的四层负载均衡功能ipvs，而七层的内容分发负载工具ktcpvs(kernel tcp virtual server)不怎么完善，使用的人并不多。

ipvs是集成在内核中的框架，可以通过用户空间的程序 ipvsadm 工具来管理，该工具可以定义一些规则来管理内核中的ipvs。就像iptables和netfilter的关系一样。

LVS相关的几种IP：

VIP :virtual IP，LVS服务器上接收外网数据报文的网卡IP地址。
DIP :director，LVS服务器上发送数据报文到realserver的网卡IP地址。
RIP :realserver(常简称为RS)上的IP，即提供服务的服务器IP。
CIP :客户端的IP。

lvs的四种工作模式

DR  >  TUN(隧道) > NAT > FULLNAT

DR（直接路由模式）： client ->VS -> RS ->client

NAT（地址转换模式）： client ->VS -> RS

TUN（隧道模式）： client -> VS ->RS ->client

#以上三种都没有抗攻击能力

FULLNAT:    client ->VS -> RS
#支持多vlan,抗攻击，进行两次NAT，
五元组：地址，目标地址，端口，目标端口，协议

DR（直接路由模式）： client ->VS -> RS ->client

   VS/DR 的工作流程如上图所示：它的报文转发方法是将报文直接路由给目标服务器。在VS/DR 
中，调度器根据各个服务器的负载情况，动态地选择一台服务器，不修改也不封装IP报文，而是将
数据帧的MAC地址改为选出服务器的MAC地址，再将修改后 的数据帧在与服务器组的局域网上发送。
因为数据帧的MAC地址是选出的服务器，所以服务器肯定可以收到这个数据帧，从中可以获得该IP
报文。当服务器发现 报文的目标地址VIP是在本地的网络设备上，服务器处理这个报文，然后根据
路由表将响应报文直接返回给客户。

  在VS/DR中，根据缺省的TCP/IP协议栈处理，请求报文的目标地址为VIP，响应报文的源地址肯
定也为VIP，所以响应报文不需要作任何修改，可以直接返回给客户，客户认为得到正常的服务，
而不会知道是哪一台服务器处理的。VS/DR负载调度器跟VS/TUN一样只处于从客户到服务器的半连
接中，按照半连接的TCP有限状态机进行状态迁移。

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环境配置

server1	VS（Virtual Server） 调度器
server2	RS (Real Server) 真实后端服务器
server3	RS (Real Server) 真实后端服务器

1.随机匹配MAC地址

在server1(调度器)上：

我们需要ipvsadm来编写策略，而一般的yum源里没有ipvsadm,所以我们需要扩充高可用yum源

[root@server1 ~]# vim /etc/yum.repos.d/rhel-source.repo
[rhel6.5]
name=rhel6.5
baseurl=http://172.25.78.254/rhel6.5
enabled=1
gpgkey=file:///etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-redhat-release
[LoadBalancer]
name=LoadBalancer
baseurl=http://172.25.78.254/rhel6.5/LoadBalancer
enabled=1

[root@server1 ~]# yum repolist

[root@server1 ~]# yum install -y ipvsadm   # 下载编写调度策略的软件
[root@server1 ~]# ipvsadm -l       # 查看策略 
[root@server1 ~]# ipvsadm -A -t 172.25.78.100:80 -s rr   # 添加算法，-A表示添加一个虚拟服务，把数据进行分摊，rr表示轮询调度算法
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.78.100:80 -r 172.25.78.2:80 -g  # 添加虚拟ip，-a表示添加，-g表示采用直连模式即DR模式
[root@server1 ~]# ipvsadm -a -t 172.25.78.100:80 -r 172.25.78.3:80 -g
[root@server1 ~]# ipvsadm -l   # 再次查看发现策略添加成功

[root@server1 ~]#