前言

DR模式 :直接路由

Direct Routing ，简称DR模式
采用半开放式的网络结构，与TUN模式的结构类似，但各节点并不是分散在各地，而是与调度器位于同一个物理网络负载调度器与各节点服务器通过本地网络连接，不需要建立专用的IP隧道

原理：负载均衡器和RS都使用同一个IP对外服务，但只有DR对ARP请求进行响应。所有RS对本身这个IP的ARP请求保持静默也就是说，网关会把对这个服务IP的请求全部定向给DR，而DR收到数据包后根据调度算法，找出对应的RS，把目的MAC地址改为RS的MAC（因为IP一致），并将请求分发给这台RS这时RS收到这个数据包。处理完成之后，由于IP一致，可以直接将数据返给客户，则等于直接从客户端收到这个数据包无异,处理后直接返回给客户端，由于负载均衡器要对二层包头进行改换,所以负载均衡器和RS之间必须在一个广播域也可以简单的理解为在同一台交换机上

优点：和TUN（隧道模式）一样，负载均衡器也只是分发请求，应答包通过单独的路由方法返回给客户端与VS-TUN相比，VS-DR这种实现方式不需要隧道结构，因此可以使用大多数操作系统做为物理服务器。
缺点：（不能说缺点，只能说是不足）要求负载均衡器的网卡必须与物理网卡在一个物理段上。

LVS-DR数据包流向分析

端发送请求至VIP，也就是访问服务，请求报文源地址是CIP，目标地址为VIP；
S调度器接收到请求，报文在PREROUTING链检查，确定目的IP是本机，于是将报文发送至INPUT链，ipvs内核模块确定请求的服务是我们配置的LVS集群服务，然后根据用户设定的均衡策略选择某台后端RS，并将目标MAC地址修改RIP的MAC地址。因为调度器和后端服务器RS在同个网段，因此直接二层互通，将请求发给选择的RS处理；
报文目的mac是本机，且RS上有配置VIP，因此RS能接收该报文。后端服务处理完请求后，将响应直接发往客户端，此时源IP地址为VIP，目标IP为CIP。

DR模式的特点

rector Server（调度器）和 Real Server（节点服务器）必须在同一个物理网络中。
al Server可以使用私有地址，也可以使用公网地址。如果使用公网地址，可以通过互联网对RIP进行直接访问。
rector Server作为群集的访问入口，但不作为网关使用。
的请求报文经由Director Server, 但回复响应报文不能经过Director Server。
al Server 的网关不允许指向Director Server IP，即Real Server发送的数据包不允许经过Director Server。（RS的网关地址只能指定真实的路由器网关）
al Server 上的 lo 接口配置VIP的IP地址。

LVS-DR中会遇到的ARP问题

1. VIP地址相同导致响应冲突

问题原因：在LVS-DR负载均衡集群中，负载均衡器与节点服务器都要配置相同的VIP地址，在局域网中具有相同的IP地址，势必会造成各服务器ARP通信的紊乱。

当ARP广播发送到LVS-DR集群时，因为负载均衡器和节点服务器都是连接到相同的网络上，它们都会收到ARP广播。
只有前端的负载均衡器进行响应，其他节点服务器不应该响应ARP广播。

解决方法：对节点服务器进行处理，使其不响应针对VIP的ARP请求

使用虚接口lo:0承载VIP地址
设置内核参数 arp_ ignore=1：系统只响应目的IP为本地IP（物理网卡的地址，而不是lo网卡的虚接口地址）的ARP请求。

2. 返回报文时源地址使用VIP，导致网关设备的ARP缓存表紊乱

问题原因：

RealServer返回报文（源IP是VIP）经路由器转发，重新封装报文时，需要先获取路由器的MAC地址。
发送ARP请求时，Linux默认使用IP包的源IP地址（即VIP）作为ARP请求包中的源IP地址，而不使用发送接口的IP地址。
路由器收到ARP请求后，将更新ARP表项。原有的VIP对应Director的MAC地址，会被更新为VIP对应的Real Server的MAC地址。导致网关设备的ARP缓存表紊乱。
路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给Real Server，导致Director的VIP失效。

解决方法：对节点服务器进行处理，设置内核参数arp_announce=2：系统不使用IP数据包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口（物理网卡）的IP地址。

解决ARP的两个问题的设置方法

修改/etc/sysctl.conf 文件，调整内核的ARP响应参数。

vim /etc/sysctl.conf
添加以下四行参数
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
刷新配置，读取修改后的配置
sysctl -p

#arp_ignore=1 ：使本机系统只响应目的IP为本地物理网卡IP的ARP请求。
#arp_announce=2：使本机系统不使用即将返回的IP数据包的源地址来作为ARP请求报文的源地址，而采用发送接口（物理网卡）的IP作为ARP请求报文源地址。

搭建部署DR模式下的LVS集群

DR模式 LVS负载均衡群集部署
DR 服务器：192.168.142.10
Web 服务器1：192.168.142.20
Web 服务器2：192.168.142.30
vip：192.168.142.111
客户端：192.168.142.222
NFS 服务器：192.168.142.40

1.配置负载调度器（192.168.80.10）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

1. 配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.142.111）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0               #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.142.111
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

2. 调整 proc 响应参数
#由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，需要关闭 icmp 的重定向，不充当路由器。
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

sysctl -p

3. 配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.142.111:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.142.111:80 -r 192.168.142.20:80 -g            #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.142.111:80 -r 192.168.142.30:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态，Route代表 DR模式

搭建部署DR模式下的LVS集群

DR模式 LVS负载均衡群集部署
DR 服务器：192.168.132.6 Web 服务器1：192.168.132.7
Web 服务器2：192.168.132.10
vip：192.168.132.111
客户端：192.168.132.222
NFS 服务器：192.168.132.8

1.配置负载调度器（192.168.80.10）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm

1. 配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.132.111）
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0               #若隧道模式，复制为ifcfg-tunl0
vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.132.111
NETMASK=255.255.255.255

ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

2. 调整 proc 响应参数
#由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址，需要关闭 icmp 的重定向，不充当路由器。
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

sysctl -p

3. 配置负载分配策略
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.132.111:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.132.111:80 -r 192.168.132.7:80 -g            #若隧道模式，-g替换为-i
ipvsadm -a -t 192.168.132.111:80 -r 192.168.132.10:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln					#查看节点状态，Route代表 DR模式

虚拟ip.png

不当路由器.png 负载均衡分配.png

2.部署共享存储（NFS服务器：192.168.132.8）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install nfs-utils rpcbind
mkdir /opt/abc /opt/cba
chmod 777 /opt/abc /opt/cba

vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/abc 192.168.132.0/24(rw,sync)
/opt/cba 192.168.132.0/24(rw,sync)

systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service

3.配置节点服务器（192.168.142.20、192.168.142.30）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

1. 配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.142.111）
#此地址仅用作发送 Web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（改由调度器监听并分发）。因此使用虚接口 lo∶0 来承载 VIP 地址，并为本机添加一条路由记录，将访问 VIP 的数据限制在本地，以避免通信紊乱。
cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0		
vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.132.111
NETMASK=255.255.255.255			#注意：子网掩码必须全为 1

ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.132.111 dev lo:0

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.132.111 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

2. 调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发生冲突
vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1	    #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2    #系统不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口的IP地址
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

sysctl -p
或者
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p

yum -y install nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl start httpd

#添加web1：192.168.132.7 NFS服务 
mount.nfs 192.168.132.8:/opt/abc /var/www/html
echo 'this is abc web!' > /var/www/html/index.html

#添加web2：192.168.132.10 NFS服务
mount.nfs 192.168.132.8:/opt/cba /var/www/html
echo 'this is cba web!' > /var/www/html/index.html