部署LVS TUN集群

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一、TUN 模式集群

​在 NAT 模式中，由于所有的请求及响应的数据包都需要经过 LVS 调度器，如果后端的服务器数量较大，则调度器就会成为整个集群环境的瓶颈。而请求包的大小往往小于响应包，因为响应数据包中包含有客户需要的具体数据，所以 TUN 模式的思路就是将请求与响应分离，让调度器仅处理请求，让真实服务器将响应数据包直接返回给客户端。在 TUN 模式中有一个 IP 隧道，这个 IP 隧道是一种数据包封装技术，可以将原始数据包封装并添加新的包头（包头内容包括新的源地址和端口，新的目标地址和端口），从而实现将一个目标为调度器 VIP 地址的数据包封装，通过隧道转发给后端的真实服务器，通过将客户端发往调度器的原始数据封装，并在其基础上添加新的包头（修改目标地址为调度器选择出来的真实服务器的地址及端口），TUN 模式要求真实服务器可以直接与外部网络连接，真实服务器在收到请求数据包后直接给客户端主机响应数据

工作原理

基于 NAT 机制实现。当用户请求到达 director 之后，director 将请求报文的目标地址（即 VIP）改成选定的 realserver 地址，同时将报文的目标端口也改成选定的 realserver 的相应端口，最后将报文请求发送到指定的 realserver。在服务器端得到数据后，realserver 将数据返给 director，而 director 将报文的源地址和源端口改成 VIP 和相应端口，然后把数据发送给用户，完成整个负载调度过程。

特点

1、所有的 realserver 和 director 要在同一个网段内
2、RIP 是私有地址，仅用于集群节点之间进行通信
3、director 同时处理请求和应答数据包
4、realserver 的网关要指向 DIP
5、可以实现端口映射
6、readlserver 可以是任意操作系统
7、director 很可能成为系统性能瓶颈

优点： 负载均衡器只负责将请求包分发给后端节点服务器，而 RS 将应答包直接发给用户。所以，减少了负载均衡器的大量数据流动，负载均衡器不再是系统的瓶颈，就能处理很巨大的请求量，这种方式，一台负载均衡器能够为很多 RS 进行分发。而且跑在公网上就能进行不同地域的分发。

缺点： 隧道模式的 RS 节点需要合法 IP，这种方式需要所有的服务器支持”IP Tunneling”(IP Encapsulation) 协议，服务器可能只局限在部分 Linux 系统上。

二、实战案例

案例需求

部署基于 LVS TUN 模式的 Web 集群

实验环境

五台安装 CentOS8 的虚拟机一台测试机，一台 LVS 分发器，一台路由器，两台 web 服务器

注意事项

• 关闭 selinux
• 关闭防火墙
• 停止 libvirtd.service 服务

实验拓扑图

实验步骤

a、配置路由，开启转发

ens33=192.168.1.1
ens160=192.168.2.1

[root@route ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

b、配置客户端

ens33=192.168.1.200
[root@client ~]# route add default gw 192.168.1.1

c、LVS 负载均衡器设置

ens33=192.168.2.200
ens37=192.168.2.100(VIP)
[root@lvs ~]# route add default gw 192.168.2.1
[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.2.100:80 -s rr
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.2.100:80 -r 192.168.2.220:80 -i
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.2.100:80 -r 192.168.2.210:80 -i

d、RS1&RS2 设置

RS1=192.168.2.220
RS2=192.168.2.210

添加 VIP 并设置网关，调整内核参数

RS1
[root@rs1 ~]# route add default gw 192.168.2.1
[root@rs1 ~]# ifconfig tunl0 192.168.2.100 netmask 255.255.255.255 up
[root@rs1 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
[root@rs1 ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 
[root@rs1 ~]# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
RS2
[root@rs2 ~]# route add default gw 192.168.2.1
[root@rs2 ~]# ifconfig tunl0 192.168.2.100 netmask 255.255.255.255 up
[root@rs2 ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore 
[root@rs2 ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce 
[root@rs2 ~]# echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/rp_filter
安装 web 服务，生成测试页面
RS1
[root@rs1 ~]# dnf install httpd -y
[root@rs1 ~]# echo "rs1" > /var/www/html/index.html
[root@rs1 ~]# systemctl start httpd.service
RS2
[root@rs2 ~]# dnf install httpd -y
[root@rs2 ~]# echo "rs2" > /var/www/html/index.html
[root@rs2 ~]# systemctl start httpd.service

e、客户端测试

[root@client ~]# elinks http://192.168.2.100 --dump
   rs2
[root@client ~]# elinks http://192.168.2.100 --dump
   rs1
[root@client ~]# elinks http://192.168.2.100 --dump
   rs2
[root@client ~]# elinks http://192.168.2.100 --dump
   rs1