LVS DR詳解

一、LVS DR的概念

LVS（Linux Virtual Server）是一個基於Linux內核的高性能、可伸縮、可靠性高的虛擬伺服器軟體。DR（Direct Routing）是其中一種工作模式。在DR模式下，客戶端通過虛擬IP地址連接到LVS負載均衡器上，負載均衡器將請求轉發給後端真實伺服器上，真實伺服器響應後通過獨立的網卡將響應數據直接返回給客戶端，LVS只起到轉發作用。

二、LVS DR的架構

LVS DR模式所使用的是三層負載均衡，主要包含了如下幾個組件：

• 客戶端：發送請求到LVS負載均衡器上。
• 虛擬IP地址（VIP）：用於標識LVS負載均衡器，客戶端請求都發送到VIP上。
• 負載均衡器：接收客戶端的請求，並根據負載均衡演算法將請求轉發到後端的真實伺服器上。
• 後端真實伺服器：接收LVS轉發過來的請求，並根據請求作出響應。

下圖是LVS DR模式的架構圖：

               ____________
              |            |
              |   Client   |
              |____________|
                    |
                    |
                    ▼
              ____________
              |            |
              | LVS Server |
              |____________|
                    ▲
          /         |         \
         /          |          \
        ▼           ▼           ▼
   __________   __________   __________
  |          | |          | |          |
  | RealServer1| | RealServer2| | RealServer3|
  |__________| |__________| |__________|

三、LVS DR的配置

在LVS DR的配置過程中，需要進行如下幾個步驟：

1. 安裝必要的軟體包

在配置LVS DR之前，需要安裝相應的軟體包：

$ yum install ipvsadm -y         # 安裝ipvsadm工具
$ yum install keepalived -y      # 安裝keepalived服務

2. 配置LVS負載均衡器

在配置LVS負載均衡器時，需要對ipvsadm工具進行配置，為其添加VIP地址和轉發規則：

$ echo "172.16.10.100 dev eth0" > /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0   # 添加VIP地址
$ /sbin/ipvsadm -A -t 172.16.10.100:80 -s rr                            # 添加虛擬伺服器和轉發規則
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.11 -g
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.12 -g
$ /sbin/ipvsadm -a -t 172.16.10.100:80 -r 192.168.0.13 -g

3. 配置後端真實伺服器

在配置後端真實伺服器時，需要將VIP地址添加到lo設備上，並啟用IP轉發功能：

$ echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore        # 忽略ARP請求
$ echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce      # 自己向外通告VIP地址
$ echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward               # 開啟IP轉發
$ ifconfig lo:0 172.16.10.100 netmask 255.255.255.255 up  # 添加VIP地址

4. 啟動keepalived服務

在LVS DR模式下，需要通過keepalived服務來保證負載均衡器的高可用性。在配置完成後，需要啟動keepalived服務，並使其開機自啟動。

$ systemctl start keepalived       # 啟動keepalived服務
$ systemctl enable keepalived      # 設置keepalived開機自啟動

四、LVS DR的優缺點

1. 優點

• 性能高：由於LVS DR模式具有數據直通的特點，因此可以帶來更好的性能表現。
• 可擴展性強：LVS DR模式可以通過增加後端真實伺服器的方式實現擴展。
• 可靠性高：LVS DR模式不需要在負載均衡器上保存會話信息，因此在後端伺服器發生故障時，會話可以很快地切換到其他正常工作的伺服器上。

2. 缺點

• 配置較為複雜：相比於其他負載均衡模式，LVS DR模式的配置更為複雜。
• 只支持TCP協議：LVS DR模式只能用於TCP協議的負載均衡，不支持UDP等其他協議。
• 存在「單點故障」問題：雖然通過keepalived服務可以實現負載均衡器的高可用性，但仍然有可能存在「單點故障」的問題。