什么是集群

一组通过高速网络互连的计算组，并以单一系统的模式加以管理。
将很多服务器集中起来一起，提供同一种服务，在客户端看起来就像是只有一个服务器。
可以在付出较低成本的情况下获得在性能、可靠性、灵活性方面的相对较高的收益。
任务调度是集群系统中的核心技术。

集群分类

高性能计算集群HPC
-通过以集群开发的并行应用程序，解决复杂的科学问题
负载均衡（LB）集群
-客户端负载在计算机集群中尽可能平均分摊
高可用（HA）集群
-避免单点故障，当一个系统发生故障时，可以快速迁移

负载均衡类型

- DNS 实现负载均衡

DNS 实现负载均衡是最基础简单的方式。一个域名通过 DNS 解析到多个 IP，每个 IP 对应不同的服务器实例，这样就完成了流量的调度，虽然没有使用常规的负载均衡器，但也的确完成了简单负载均衡的功能。

- 硬件负载均衡

硬件负载均衡是通过专门的硬件设备来实现负载均衡功能，类似于交换机、路由器，是一个负载均衡专用的网络设备。目前业界典型的硬件负载均衡设备有两款：F5 和 A10。这类设备性能强劲、功能强大，但价格非常昂贵，一般只有 “土豪” 公司才会使用此类设备，普通业务量级的公司一般负担不起，二是业务量没那么大，用这些设备也是浪费。

- 软件负载均衡

软件负载均衡，可以在普通的服务器上运行负载均衡软件，实现负载均衡功能。目前常见的有 Nginx、HAproxy、LVS。

区别：

-Nginx ：是 7 层负载均衡，支持 HTTP、E-mail 协议，貌似也支持 4 层负载均衡了。

-HAproxy ：是 7 层负载均衡软件，支持 7 层规则的设置，性能也很不错。OpenStack 默认使用的负载均衡软件就是 HAproxy

-LVS ：是纯 4 层的负载均衡，运行在内核态，性能是软件负载均衡中最高的，因为是在四层，所以也更通用一些。

负载均衡LVS简介

LB集群的架构和原理很简单，就是当用户的请求过来时，会直接分发到Director Server上，然后它把用户的请求根据设置好的调度算法，智能均衡地分发到后端真正服务器(real server)上。为了避免不同机器上用户请求得到的数据不一样，需要用到了共享存储，这样保证所有用户请求的数据是一样的。

LVS是 Linux Virtual Server 的简称，也就是Linux虚拟服务器。这是一个由章文嵩博士发起的一个开源项目，现在 LVS 已经是 Linux 内核标准的一部分。使用 LVS 可以达到的技术目标是：通过 LVS 达到的负载均衡技术和 Linux 操作系统实现一个高性能高可用的 Linux 服务器集群，它具有良好的可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的性能。LVS 是一个实现负载均衡集群的开源软件项目，LVS架构从逻辑上可分为调度层、Server集群层和共享存储。

LVS的基本工作原理

1.当用户向负载均衡调度器（Director Server）发起请求，调度器将请求发往至内核空间

2.PREROUTING链首先会接收到用户请求，判断目标IP确定是本机IP，将数据包发往INPUT链

3.IPVS是工作在INPUT链上的，当用户请求到达INPUT时，IPVS会将用户请求和自己已定义好的集群服务进行比对，如果用户请求的就是定义的集群服务，那么此时IPVS会强行修改数据包里的目标IP地址及端口，并将新的数据包发往POSTROUTING链

4.POSTROUTING链接收数据包后发现目标IP地址刚好是自己的后端服务器，那么此时通过选路，将数据包最终发送给后端的服务器

LVS负载均衡调度算法

LVS目前实现了10种调度算法
常用调度算法有4种
-`轮询`
-将客户端请求平均分发到Real Server

-`加权轮询`

-根据Real Server权重值进行轮询调度

-`最少连接`

-选择连接数最少的服务器

-`加权最少连接 `

-根据Real Server权重值，选择连接数最少的服务器

-源地址散列

-根据请求的目标IP地址，作为散列键（Hash Key）从静态分配的散列表找出对应的服务器

LVS集群组成

- 前端：负载均衡层

-由一台或多台负载调度器构成

- 中间：服务器群组层

-由一组实际运行应用服务的服务器组成

- 底端：数据共享存储层

-提供共享存储空间的存储区域

LVS工作模式

LVS/NAT：网络地址转换

-通过网络地址转换实现的虚拟服务器

-大并发访问时，调度器的性能成为瓶颈

-LVS/DR：直接路由

-直接使用路由技术实现虚拟服务器

-节点服务器需要配置VIP，注意MAC地址广播

-LVS/TUN：IP隧道

-通过隧道方式实现虚拟服务器

LVS各工作模式原理

更详细原理可参考博客：https://blog.csdn.net/liwei0526vip/article/details/103104483

1.网络地址转换（LVS-NAT）

1.当用户请求到达Director Server，此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP，目标IP为VIP 。
2.PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链
3.IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务，若是，修改数据包的目标IP地址为后端服务器IP，然后将数据包发至POSTROUTING链。 此时报文的源IP为CIP，目标IP为RIP 4.POSTROUTING链通过选路，将数据包发送给Real Server
5.Real Server比对发现目标为自己的IP，开始构建响应报文发回给Director Server。 此时报文的源IP为RIP，目标IP为CIP
6.Director Server在响应客户端前，此时会将源IP地址修改为自己的VIP地址，然后响应给客户端。 此时报文的源IP为VIP，目标IP为CIP

2.直接路由（LVS-DR）

1.当用户请求到达Director Server，此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP，目标IP为VIP 。
2.PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链
3.IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务，若是则将请求报文中的源MAC地址[CIP]修改为DIP的MAC地址，将目标MAC地址[VIP]修改RIP的MAC地址，然后将数据包发至POSTROUTING链[LVS]。 此时的源IP和目的IP均未修改，仅修改了源MAC地址为DIP的MAC地址，目标MAC地址为RIP的MAC地址
4.由于DS和RS在同一个网络中，所以是通过二层来传输。POSTROUTING链检查目标MAC地址为RIP的MAC地址[ARP广播]，那么此时数据包将会发至Real Server。
5.RS发现请求报文的MAC地址是自己的MAC地址，就接收此报文。处理完成之后，将响应报文通过自己的lo接口传送给eth0网卡然后向外发出[ARP广播]。此时的源IP地址为VIP，目标IP为CIP.         
注意:
 如果没有给RS设置外网IP,RS将ARP广播查找CIP,内网没有就提交给网关,网关直接外网发送出去,会有可能提高网关压力
6.响应报文最终送达至客户端

特点: 多了一个Mac地址，作用是让真实服务器可以找到客户端，直接发送响应报文，并且整个过程的客户端IP（CIP）和负载均衡器的IP都没有改变，只是Mac地址变了，目的是让客户端知道，你发送请求的报文，和响应你报文的是一个人。

3.IP隧道（LVS-TUN）

1.当用户请求到达Director Server，此时请求的数据报文会先到内核空间的PREROUTING链。 此时报文的源IP为CIP，目标IP为VIP 。
2.PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链
3.IPVS比对数据包请求的服务是否为集群服务，若是，在请求报文的首部再次封装一层IP报文，封装源IP为为DIP，目标IP为RIP。然后发至POSTROUTING链。 此时源IP为DIP，目标IP为RIP ④、POSTROUTING链根据最新封装的IP报文，将数据包发至RS（因为在外层封装多了一层IP首部，所以可以理解为此时通过隧道传输）。 此时源IP为DIP，目标IP为RIP
4.RS接收到报文后发现是自己的IP地址，就将报文接收下来，拆除掉最外层的IP后，会发现里面还有一层IP首部，而且目标是自己的lo接口VIP，那么此时RS开始处理此请求，处理完成之后，通过lo接口送给eth0网卡，然后向外传递。 此时的源IP地址为VIP，目标IP为CIP
5.响应报文最终送达至客户端

三种工作模式比较

ipvsadm命令选项

 ipvsadm -A   创建虚拟服务器
  ipvsadm -E   修改虚拟服务器
  ipvsadm -D   删除虚拟服务器
  ipvsadm -t   设置集群地址(VIP,Virtual IP)
  ipvsadm -s   指定集群算法     ----> rr(轮询)、wrr(加权轮询)、lc(最少连接)、wlc(加权最少连接)、sh(ip_hash)
  ipvsadm -a   添加真实服务器
  ipvsadm -e   修改真实服务器
  ipvsadm -d   删除真实服务器
  ipvsadm -r   指定真实服务器的地址
  ipvsadm -w   为节点服务器设置权重,默认为1
  ipvsadm -C   清空所有
  ipvsadm -L   查看LVS规则表   ---> 一般跟n一起用,以数字形式输出(-Ln)
  ipvsadm -m   使用NAT模式
  ipvsadm -g   使用DR模式
  ipvsadm -i   使用TUN模式

LVS-DR模式实战

环境介绍

客户端：192.168.2.132/24

负载均衡服务器: ens33:0（VIP）：192.168.2.133/24 ens33（DIP）：192.168.2.130/24（test3）

后端服务器1：192.168.2.128/24（localhost） lo:0:192.168.2.133/32

后端服务器2：192.168.2.129/24（test2）lo:0:192.168.2.133/32

内核版本：3.10.0-862.el7.x86_64

系统版本：CentOS 7.5

说明：

CIP是客户端的IP地址；

VIP是对客户端提供服务的IP地址；

RIP是后端服务器的真实IP地址；

DIP是调度器与后端服务器通信的IP地址（VIP必须配置在虚拟接口）

网卡含义：

cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33
  TYPE=Ethernet        #网卡类型
  DEVICE=ens33          #网卡接口名称
  ONBOOT=yes            #系统启动时是否激活 yes|no
  BOOTPROTO=static      #启用地址协议 –static:静态协议 –bootp:协议 –dhcp:协议 -none:不指定协议[最好指定]
  IPADDR=192.168.2.130  #网卡IP地址
  NETMASK=255.255.255.0    #子网掩码
  GATEWAY=192.168.2.1      #网卡网关地址
  DNS1=8.8.8.8     #网卡DNS地址
  PREFIX="24"     #掩码位数
  BROADCAST=********     #网卡广播地址
  HWADDR=00:0C:29:13:5D:74    #网卡设备MAC地址

一、基础环境配置

1.两台后端服务器128/129分别安装Nginx

[root@localhost ~]# wget http://nginx.org/download/nginx-1.16.1.tar.gz
[root@localhost ~]# yum -y install gcc pcre-devel openssl-devel
[root@localhost ~]# useradd -s /sbin/nologin nginx   //创建禁止登陆解释器的用户(为了安全)
[root@localhost ~]# id nginx
uid=1001(nginx) gid=1001(nginx) 组=1001(nginx)
[root@localhost ~]# tar -xf nginx-1.16.1.tar.gz
[root@localhost ~]# cd nginx-1.16.1
[root@localhost nginx-1.16.1]# ./configure --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module
         --prefix=/usr/local/nginx                   //指定安装路径
         --user=nginx                               //指定用户
         --group=nginx                              //指定组
         --with-http_ssl_module                    //安装ssl模块，开启其中的SSL加密功能(需要什么模块就安装什么模块)
  ......
  ......
  nginx modules path: "/usr/local/nginx/modules"
  nginx configuration prefix: "/usr/local/nginx/conf"
  nginx configuration file: "/usr/local/nginx/conf/nginx.conf"
  nginx pid file: "/usr/local/nginx/logs/nginx.pid"
  nginx error log file: "/usr/local/nginx/logs/error.log"
  nginx http access log file: "/usr/local/nginx/logs/access.log"
  nginx http client request body temporary files: "client_body_temp"
  nginx http proxy temporary files: "proxy_temp"
  nginx http fastcgi temporary files: "fastcgi_temp"
  nginx http uwsgi temporary files: "uwsgi_temp"
  nginx http scgi temporary files: "scgi_temp"
[root@localhost nginx-1.16.1]#  make && make install    //编译并且安装
......
    '/usr/local/nginx/conf/scgi_params.default'
test -f '/usr/local/nginx/conf/nginx.conf' \
    || cp conf/nginx.conf '/usr/local/nginx/conf/nginx.conf'
cp conf/nginx.conf '/usr/local/nginx/conf/nginx.conf.default'
test -d '/usr/local/nginx/logs' \
    || mkdir -p '/usr/local/nginx/logs'
test -d '/usr/local/nginx/logs' \
    || mkdir -p '/usr/local/nginx/logs'
test -d '/usr/local/nginx/html' \
    || cp -R html '/usr/local/nginx'
test -d '/usr/local/nginx/logs' \
    || mkdir -p '/usr/local/nginx/logs'
make[1]: 离开目录“/root/nginx-1.16.1”
[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V
nginx version: nginx/1.16.1
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module
[root@test2 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -V
nginx version: nginx/1.16.1
built by gcc 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39) (GCC)
built with OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx --user=nginx --group=nginx --with-http_ssl_module

2.创建测试页面

[root@localhost ~]# echo "I am 192.168.2.128" > /usr/local/nginx/html/index.html
[root@test2 ~]# echo "I am 192.168.2.129" > /usr/local/nginx/html/index.html

3.启动Nginx

[root@localhost nginx-1.16.1]# /usr/local/nginx/sbin/nginx 
[root@localhost nginx-1.16.1]# netstat -antulp | grep :80
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      6079/nginx: master
或者[root@localhost nginx-1.16.1]# netstat -antulp | grep nginx
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      6079/nginx: master

3.关闭防火墙与selinux

两台后端服务器都需要操作。

[root@test2 ~]# systmctl stop firewalld
[root@test2 ~]# setenforce 0
[root@test2 ~]# getenforce
Disabled
[root@test2 ~]# vim /etc/sysconfig/selinux     //永久关闭selinux
SELINUX=disabled

二、网络相关配置

1.负载均衡调度器网络配置(VIP和DIP)

注意：为了防止冲突，VIP必须要配置在网卡的虚拟接口！！！

[root@test3 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@test3 network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0    //复制网卡ens33改名为ens33：0
[root@test3 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
TYPE=Ethernet
PROXY_METHOD=none
BROWSER_ONLY=no
BOOTPROTO="static"
DEFROUTE=yes
IPV4_FAILURE_FATAL=no
IPV6INIT=yes
IPV6_AUTOCONF=yes
IPV6_DEFROUTE=yes
IPV6_FAILURE_FATAL=no
IPV6_ADDR_GEN_MODE=stable-privacy
NAME=ens33:0          //修改
UUID=2d899e46-1b9d-40d5-9fed-8a88cb181d55
DEVICE=ens33:0       //修改
ONBOOT=yes
IPADDR="192.168.2.133"     //IP地址
PREFIX="24"
GATEWAY="192.168.2.1"
DNS1="8.8.8.8"
[root@test3 network-scripts]# systemctl restart network
[root@test3 network-scripts]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.130  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        inet6 fe80::2c27:a02c:731a:2219  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:53:71:a2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 76415  bytes 15971247 (15.2 MiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 16427  bytes 1491040 (1.4 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0
ens33:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.133  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        ether 00:0c:29:53:71:a2  txqueuelen 1000  (Ethernet)
lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 52  bytes 4117 (4.0 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 52  bytes 4117 (4.0 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

2.两台后端服务器配置VIP地址

注意：这里的子网掩码必须是32（也就是全255），网络地址与IP地址一样，广播地址与IP地址也一样。

-后端128服务器 
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0            //网卡名称lo：0
IPADDR=192.168.2.133      //这里为VIP地址
NETMASK=255.255.255.255      //必须是32位掩码（即全255）
NETWORK=192.168.2.133      
BROADCAST=192.168.2.133     //为VIP地址
ONBOOT=yes
NAME=lo:0
[root@localhost ~]#  systemctl restart network
[root@localhost ~]# ifconfig lo:0    //查看配置的VIP地址
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.2.133  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
-后端129服务器
[root@test2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@test2 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@test2 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0            //网卡名称lo：0
IPADDR=192.168.2.133      //这里为VIP地址
NETMASK=255.255.255.255      //必须是32位掩码（即全255）
NETWORK=192.168.2.133      
BROADCAST=192.168.2.133     //为VIP地址
ONBOOT=yes
NAME=lo:0
[root@test2 ~]#  systemctl restart network
[root@test2 ~]# ifconfig lo:0    //查看配置的VIP地址
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.2.133  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)

以上是防止地址冲突的问题：因为后端服务器也配置与调度器一样的VIP地址，默认肯定会出现地址冲突。

3.后端服务器配置sysctl.conf文件

-后端128服务器
[root@localhost network-scripts]# cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
> net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
> net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
> net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
> net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
> EOF
[root@localhost network-scripts]# sysctl -p
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
以下4行配置是新添加的：
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart NetworkManager
[root@localhost network-scripts]# systemctl restart network
-后端129服务器
[root@test2 network-scripts]# cat >> /etc/sysctl.conf <<EOF
> net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
> net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
> net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
> net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
> EOF
[root@localhost network-scripts]# sysctl -p
net.bridge.bridge-nf-call-ip6tables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-iptables = 1
net.bridge.bridge-nf-call-arptables = 1
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
[root@test2 network-scripts]# systemctl restart NetworkManager
[root@test2 network-scripts]# systemctl restart network

以上配置的含义：

当有arp广播问谁是192.168.2.133（VIP）时，本机忽略该ARP广播，不做任何回应，且本机不要向外宣告自己的lo回环地址是192.168.2.133.

三、部署LVS-DR模式调度器

1.创建集群调度服务器

[root@test3 ~]# yum -y install ipvsadm
[root@test3 ~]# ipvsadm -C
[root@test3 ~]# ipvsadm -A -t 192.168.2.133:80 -s wrr  //创建虚拟集群服务器并设置调度算法为加权轮询wrr

2.添加后端真实服务器

-g:参数设置LVS工作模式为DR模式

-w:设置权重

[root@test3 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.2.133:80 -r 192.168.2.128 -g -w 1
[root@test3 ~]# ipvsadm -a -t 192.168.2.133:80 -r 192.168.2.129 -g -w 2

3.查看规则列表，并保存规则

[root@test3 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.2.133:80 wrr
  -> 192.168.2.128:80             Route   1      0          0
  -> 192.168.2.129:80             Route   2      0          0
[root@test3 ~]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm-config

四、客户端测试

[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.128
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.128
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.128
[root@VOS3000 ~]# curl  http://192.168.2.133:80
I am 192.168.2.129

可以看到每当我们执行一次curl命令（相当于刷新一次网页），调度器都会根据权重值轮询到不同的后端真实服务器。

` 思考`

1、为什么所有RS上都要配置VIP

因为当调度器把请求转发给对应RS时，并没有修改报文目的IP，因此请求报文目的IP仍为VIP，所以如果RS没有配置VIP，那么报文到达RS后就会被丢弃。

2、为什么所有RS要设置arp_ignore=1和arp_announce=2呢

arp_ignore=1:只响应目的IP地址为接收网卡上的本地地址的arp请求。

因为我们在RS上都配置了VIP，因此此时是存在IP冲突的，当外部客户端向VIP发起请求时，会先发送arp请求，此时调度器和RS都会响应这个请求。如果某个RS响应了这个请求，则之后该客户端的请求就都发往该RS，并没有经过LVS，因此也就没有真正的负载均衡，LVS也就没有存在的意义。因此我们需要设置RS不响应对VIP的arp请求，这样外部客户端的所有对VIP的arp请求才会都解析到调度器上，然后经由LVS的调度器发往各个RS。

系统默认arp_ignore=0，表示响应任意网卡上接收到的对本机IP地址的arp请求(包括环回网卡上的地址)，而不管该目的IP是否在接收网卡上。也就是说，如果机器上有两个网卡设备A和B，即使在A网卡上收到对B IP的arp请求，也会回应。而arp_ignore设置成1，则不会对B IP的arp请求进行回应。由于lo肯定不会对外通信，所以如果只有一个对外网口，其实只要设置这个对外网口即可，不过为了保险，很多时候都对all也进行设置。

arp_announce=2:网卡在发送arp请求时使用出口网卡IP作为源IP

当RS处理完请求，想要将响应发回给客户端，此时想要获取目的IP对应的目的MAC地址，那么就要发送arp请求。arp请求的目的IP就是想要获取MAC地址的IP，那arp请求的源IP呢？自然而然想到的是响应报文的源IP地址，但也不是一定是这样，arp请求的源IP是可以选择的，而arp_announce的作用正是控制这个地址如何选择。系统默认arp_announce=0，也就是源ip可以随意选择。这就会导致一个问题，如果发送arp请求时使用的是其他网口的IP，达到网络后，其他机器接收到这个请求就会更新这个IP的mac地址，而实际上并不该更新，因此为了避免arp表的混乱，我们需要将arp请求的源ip限制为出口网卡ip，因此需要设置arp_announce=2。

3、为什么RS上的VIP要配置在lo上

由上可知，只要RS上的VIP不响应arp请求就可以了，因此不一定要配置在lo上，也可以配置在其他网口。由于lo设备不会直接接收外部请求，因此只要设置机器上的出口网卡不响应非本网卡上的arp请求接口。但是如果VIP配置在其他网口上，除了上面的配置，还需要配置该网口不响应任何arp请求，也就是arp_ignore要设置为8。

4、为什么RS上lo配置的VIP掩码为32位

这是由于lo设备的特殊性导致，如：lo绑定192.168.0.200/24，则该设备会响应该网段所有IP(192.168.0.1~192.168.0.254) 的请求，而不是只响应192.168.0.200这一个地址。

5、为什么调度器与RS要在同一网段中

根据DR模式的原理，调度器只修改请求报文的目的mac，也就是转发是在二层进行，因此调度器和RS需要在同一个网段，从而ip_forward也不需要开启。

企业实战（13）LVS负载均衡DR（直接路由）模式实战详解（二）

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` 思考`

1、为什么所有RS上都要配置VIP

2、为什么所有RS要设置arp_ignore=1和arp_announce=2呢

3、为什么RS上的VIP要配置在lo上

4、为什么RS上lo配置的VIP掩码为32位

5、为什么调度器与RS要在同一网段中

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