LVS – NAT 模式集群构建

2024-06-12 03:12
文章标签 集群 模式 构建 nat lvs

本文主要是介绍LVS – NAT 模式集群构建，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

1 环境准备

1.1 准备四台服务器

1.2 IP与网关均按照下图配置

1.3 网卡配置

1.4 real server 安装 web服务

1.5 安装ipvsadm 管理工具

2 使用ipvsadm管理LVS

2.1 创建集群指定使用的算法

2.2 添加真实服务器指定工作原理

2.3 查看是否正确创建集群

3 测试

3.1 使用tcpdump工具监听网卡收发数据包

第一次监听

第二次监听

3.2 使用循环与http建立连接

重温工作过程（配置重点是需要开启路由转发功能）

(a). 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
(b). PREROUTING检查发现数据包的目标IP是本机，将数据包送至INPUT链
(c). 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
(d). POSTROUTING链通过选路，将数据包发送给Real Server
(e). 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，并且经过FORWARD
(f). 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

了解了过程之后，进行配置，有一点重要的配置就是经过FORWARD需要将路由转发给打开

在 Linux 系统中，ip_forward 参数控制着内核是否允许转发数据包。默认情况下，为了提高安全性，大多数 Linux 发行版都将 ip_forward 设置为 0，这意味着系统不会转发数据包。如果你想让系统能够像路由器一样工作，转发不同网络之间的数据包，就需要将 ip_forward 设置为 1。

1 环境准备

1.1 准备四台服务器

Rocky 9.4  --客户端                   IP：10.0.0.201/24

openEuler  -- LVS                      VIP：10.0.0.129/24   DIP：192.168.239.152/24

centos  --  real server                 IP ：192.168.239.148/24

Rocky 9.4_v2 -- real server        IP ：192.168.239.137/24

1.2 IP与网关均按照下图配置

1.3 网卡配置

客户端修改为主机模式

LVS 添加一张网卡选择仅主机模式，原网卡连接内网，新增网卡连接internet

配置如下

# 客户端不需要配置网关，由于和VIP在同一网段之下，访问的是VIP
[root@internet ~] nmcli connection modify ens160 ipv4.addresses 10.0.0.201/24
[root@internet ~] nmcli connection up ens160[root@LVS ~] nmcli device status
DEVICE  TYPE      STATE   CONNECTION 
ens33   ethernet  已连接  ens33      
ens36   ethernet  未连接  --- # 显示未创建会话接下来给网卡创建一个会话[root@LVS ~] nmcli connection add con-name ens36 ifname ens36 type ethernet autoconnect yes ipv4.method manual ipv4.addresses 10.0.0.129/24# 重启网卡
[root@LVS ~]nmcli connection up ens36# 服务端[root@web01 ~] nmcli connection modify ens160 ipv4.addresses 192.168.239.148/24 ipv4.gateway 192.168.239.152
[root@web01 ~] nmcli connection up ens33[root@web02 ~] nmcli connection modify ens160 ipv4.addresses 192.168.239.137/24 ipv4.gateway 192.168.239.152
[root@web02 ~] nmcli connection up ens33

LVS 新增的 做仅主机模式的网卡

1.4 real server 安装 web服务

# web 01
[root@web01 ~] yum install nginx[root@web01 ~] vim /etc/nginx/nginx.conf
worker_processes  1;
events {worker_connections  1024;
}
http {include       mime.types;default_type  application/octet-stream;include /etc/nginx/conf.d/*.conf;server {listen       80;server_name localhost;error_page   500 502 503 504  /50x.html;location = /50x.html {root   html;}}
}# web 01 使用虚拟主机
[root@web01 ~] vim /etc/nginx/conf.d/shuyan.conf 
server{listen 192.168.239.148:80;server_name www.shuyan.com;location / {root /web/one;index index.html index.htm;}
}# 创建目录
[root@web01 ~] mkdir -p /web/one/
# 导入内容
[root@web01 ~] echo 192.168.239.148 is www.shuyan.com > /web/one/index.html
[root@web01 ~] setenforce 0
[root@web01 ~] systemctl stop firewalld.service
[root@web01 ~] systemctl restart nginx.service# web02 
# 直接导入nginx默认的index.html中
[root@web02 ~] yum install nginx
[root@web02 ~] mv index.html index.html.bak
[root@web02 ~] echo 192.168.239.137 > /usr/share/nginx/html/index.html
[root@web02 ~] setenforce 0
[root@web02 ~] systemctl stop firewalld.service
[root@web02 ~] nginx -t
nginx: the configuration file /etc/nginx/nginx.conf syntax is ok
nginx: configuration file /etc/nginx/nginx.conf test is successful[root@web02 ~] systemctl restart nginx.service

1.5 安装ipvsadm 管理工具

[root@LVS ~] yum install ipvsadm

2 使用ipvsadm管理LVS

2.1 创建集群指定使用的算法

指定使用 rr 轮循算法

[root@LVS ~] ipvsadm -A -t 10.0.0.129:80 -s rr

2.2 添加真实服务器指定工作原理

2.2.1 指定使用NAT为真实服务器的工作原理

# 添加一个虚拟服务器，其对外提供的服务地址和端口为10.0.0.129:80
# 并将请求调度到后端真实服务器192.168.239.148，使用最小连接数（Minimum Connections）算法进行负载均衡。
[root@LVS ~] ipvsadm -a -t 10.0.0.129:80 -r 192.168.239.148 -m# 同样地，再添加一个后端真实服务器192.168.239.137到同一个虚拟服务器10.0.0.129:80
# 以便将请求负载均衡到这两个后端服务器之间。
[root@LVS ~] ipvsadm -a -t 10.0.0.129:80 -r 192.168.239.137 -m

2.3 查看是否正确创建集群

[root@LVS ~] ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  10.0.0.129:80 rr-> 192.168.239.137:80           Masq    1      0          0         -> 192.168.239.148:80           Masq    1      0          0

3 测试

在LVS集群上安装tcpdump软件 用于监测网卡转发的包是否达到轮循算法（rr）的作用

[root@LVS ~] yum install tcpdump

3.1 使用tcpdump工具监听网卡收发数据包

第一次监听（tcpdump工具）

# 会话 1
[root@LVS ~] tcpdump -i ens36 -nn port 80
# 会话 2
[root@LVS ~] tcpdump -i ens33 -nn port 80# 客户端发起http请求
[root@internet ~] curl 10.0.0.129
192.168.239.148 is www.shuyan.com

同一台设备开启两个会话，分别监听两个网卡收发的数据包

完整分析过程注释

# 在ens36接口上监听端口80的所有网络流量
[root@LVS ~] tcpdump -i ens36 -nn port 80
# 用户权限被降级到tcpdump用户，这是为了安全考虑
dropped privs to tcpdump
# 输出被简化，详细的协议解码可以通过增加-v参数来获取
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
# 开始监听ens36接口上的数据包，类型为Ethernet，捕获长度为262144字节
listening on ens36, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes# 客户端10.0.0.201发起SYN请求，开始建立与10.0.0.129的TCP连接，端口为80
22:01:10.534648 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [S], seq 1990624513, win 32120, options [mss 1460,sackOK,TS val 3895296276 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
# 服务器10.0.0.129响应SYN+ACK，确认客户端的SYN并发送自己的SYN
22:01:10.535005 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [S.], seq 1092267152, ack 1990624514, win 28960, options [mss 1460,sackOK,TS val 46107594 ecr 3895296276,nop,wscale 7], length 0
# 客户端发送ACK确认服务器的SYN，完成三次握手，建立连接
22:01:10.535280 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895296276 ecr 46107594], length 0
# 客户端发送HTTP GET请求至服务器
22:01:10.535280 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [P.], seq 1:75, ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895296277 ecr 46107594], length 74: HTTP: GET / HTTP/1.1
# 服务器回应ACK，确认收到客户端的数据
22:01:10.535637 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [.], ack 75, win 227, options [nop,nop,TS val 46107595 ecr 3895296277], length 0
# 服务器发送HTTP响应，状态码为200 OK
22:01:10.536190 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [P.], seq 1:271, ack 75, win 227, options [nop,nop,TS val 46107595 ecr 3895296277], length 270: HTTP: HTTP/1.1 200 OK
# 客户端回应ACK，确认收到服务器的数据
22:01:10.536454 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 271, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296278 ecr 46107595], length 0
# 客户端发送FIN，请求关闭连接
22:01:10.537441 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [F.], seq 75, ack 271, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296278 ecr 46107595], length 0
# 服务器回应FIN+ACK，同意关闭连接
22:01:10.537791 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [F.], seq 271, ack 76, win 227, options [nop,nop,TS val 46107597 ecr 3895296278], length 0
# 客户端发送最终ACK，连接关闭
22:01:10.537968 IP 10.0.0.201.55402 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 272, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296279 ecr 46107597], length 0# 下面是在ens33接口上监听端口80的网络流量
[root@LVS ~] tcpdump -i ens33 -nn port 80
# 用户权限被降级到tcpdump用户
dropped privs to tcpdump
# 输出被简化
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
# 开始监听ens33接口上的数据包，类型为Ethernet，捕获长度为262144字节
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes# 类似地，客户端10.0.0.201发起与192.168.239.148的TCP连接，端口为80
22:01:10.534673 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [S], seq 1990624513, win 32120, options [mss 1460,sackOK,TS val 3895296276 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
# 服务器192.168.239.148响应SYN+ACK
22:01:10.534990 IP 192.168.239.148.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [S.], seq 1092267152, ack 1990624514, win 28960, options [mss 1460,sackOK,TS val 46107594 ecr 3895296276,nop,wscale 7], length 0
# 客户端发送ACK，完成三次握手
22:01:10.535288 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [.], ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895296276 ecr 46107594], length 0
# 客户端发送HTTP GET请求
22:01:10.535315 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [P.], seq 1:75, ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895296277 ecr 46107594], length 74: HTTP: GET / HTTP/1.1
# 服务器回应ACK
22:01:10.535627 IP 192.168.239.148.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [.], ack 75, win 227, options [nop,nop,TS val 46107595 ecr 3895296277], length 0
# 服务器发送HTTP响应，状态码为200 OK
22:01:10.536182 IP 192.168.239.148.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [P.], seq 1:271, ack 75, win 227, options [nop,nop,TS val 46107595 ecr 3895296277], length 270: HTTP: HTTP/1.1 200 OK
# 客户端回应ACK
22:01:10.536462 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [.], ack 271, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296278 ecr 46107595], length 0
# 客户端发送FIN，请求关闭连接
22:01:10.537450 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [F.], seq 75, ack 271, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296278 ecr 46107595], length 0
# 服务器回应FIN+ACK，同意关闭连接
22:01:10.537782 IP 192.168.239.148.80 > 10.0.0.201.55402: Flags [F.], seq 271, ack 76, win 227, options [nop,nop,TS val 46107597 ecr 3895296278], length 0
# 客户端发送最终ACK，连接关闭
22:01:10.537974 IP 10.0.0.201.55402 > 192.168.239.148.80: Flags [.], ack 272, win 249, options [nop,nop,TS val 3895296279 ecr 46107597], length 0

第二次监听（tcpdump工具）

# 会话 1
[root@LVS ~] tcpdump -i ens36 -nn port 80
# 会话 2
[root@LVS ~] tcpdump -i ens33 -nn port 80# 客户端再次发起http请求
[root@internet ~] curl 10.0.0.129
192.168.239.137


[root@LVS ~] tcpdump -i ens33 -nn port 80
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes
22:10:14.947014 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [S], seq 2119984101, win 32120, options [mss 1460,sackOK,TS val 3895840687 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
22:10:14.947340 IP 192.168.239.137.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [S.], seq 3761349315, ack 2119984102, win 31856, options [mss 1460,sackOK,TS val 1505324052 ecr 3895840687,nop,wscale 7], length 0
22:10:14.947630 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [.], ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895840688 ecr 1505324052], length 0
22:10:14.947810 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [P.], seq 1:75, ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895840688 ecr 1505324052], length 74: HTTP: GET / HTTP/1.1
22:10:14.947935 IP 192.168.239.137.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [.], ack 75, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324053 ecr 3895840688], length 0
22:10:14.948363 IP 192.168.239.137.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [P.], seq 1:253, ack 75, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324053 ecr 3895840688], length 252: HTTP: HTTP/1.1 200 OK
22:10:14.948654 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [.], ack 253, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840689 ecr 1505324053], length 0
22:10:14.948956 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [F.], seq 75, ack 253, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840689 ecr 1505324053], length 0
22:10:14.949485 IP 192.168.239.137.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [F.], seq 253, ack 76, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324054 ecr 3895840689], length 0
22:10:14.949721 IP 10.0.0.201.39940 > 192.168.239.137.80: Flags [.], ack 254, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840690 ecr 1505324054], length 0[root@LVS ~] tcpdump -i ens36 -nn port 80
dropped privs to tcpdump
tcpdump: verbose output suppressed, use -v[v]... for full protocol decode
listening on ens36, link-type EN10MB (Ethernet), snapshot length 262144 bytes
22:10:14.946974 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [S], seq 2119984101, win 32120, options [mss 1460,sackOK,TS val 3895840687 ecr 0,nop,wscale 7], length 0
22:10:14.947358 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [S.], seq 3761349315, ack 2119984102, win 31856, options [mss 1460,sackOK,TS val 1505324052 ecr 3895840687,nop,wscale 7], length 0
22:10:14.947621 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895840688 ecr 1505324052], length 0
22:10:14.947804 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [P.], seq 1:75, ack 1, win 251, options [nop,nop,TS val 3895840688 ecr 1505324052], length 74: HTTP: GET / HTTP/1.1
22:10:14.947942 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [.], ack 75, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324053 ecr 3895840688], length 0
22:10:14.948372 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [P.], seq 1:253, ack 75, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324053 ecr 3895840688], length 252: HTTP: HTTP/1.1 200 OK
22:10:14.948647 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 253, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840689 ecr 1505324053], length 0
22:10:14.948948 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [F.], seq 75, ack 253, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840689 ecr 1505324053], length 0
22:10:14.949494 IP 10.0.0.129.80 > 10.0.0.201.39940: Flags [F.], seq 253, ack 76, win 249, options [nop,nop,TS val 1505324054 ecr 3895840689], length 0
22:10:14.949714 IP 10.0.0.201.39940 > 10.0.0.129.80: Flags [.], ack 254, win 250, options [nop,nop,TS val 3895840690 ecr 1505324054], length 0

3.2 使用循环与http建立连接

通过 观察结果，符合轮循算法 rr

[root@internet ~] for((i=0;i<=10;i++))
> do
> curl 10.0.0.129
> done
192.168.239.148 is www.shuyan.com
192.168.239.137
192.168.239.148 is www.shuyan.com
192.168.239.137
192.168.239.148 is www.shuyan.com
192.168.239.137
192.168.239.148 is www.shuyan.com
192.168.239.137
192.168.239.148 is www.shuyan.com
192.168.239.137
192.168.239.148 is www.shuyan.com

这篇关于LVS – NAT 模式集群构建的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/1053034。

相关文章

Nginx location匹配模式与规则详解

Nginx location匹配模式与规则详解

《Nginxlocation匹配模式与规则详解》：本文主要介绍Nginxlocation匹配模式与规则,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、环境二、匹配模式1. 精准模式2. 前缀模式（不继续匹配正则）3. 前缀模式（继续匹配正则）4. 正则模式（大
阅读更多...
使用Python构建一个Hexo博客发布工具

使用Python构建一个Hexo博客发布工具

《使用Python构建一个Hexo博客发布工具》虽然Hexo的命令行工具非常强大,但对于日常的博客撰写和发布过程,我总觉得缺少一个直观的图形界面来简化操作,下面我们就来看看如何使用Python构建一个... 目录引言Hexo博客系统简介设计需求技术选择代码实现主框架界面设计核心功能实现1. 发布文章2. 加
阅读更多...
Redis分片集群的实现

Redis分片集群的实现

《Redis分片集群的实现》Redis分片集群是一种将Redis数据库分散到多个节点上的方式,以提供更高的性能和可伸缩性,本文主要介绍了Redis分片集群的实现,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一... 目录1. Redis Cluster的核心概念哈希槽（Hash Slots）主从复制与故障转移2.
阅读更多...
Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)

Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)

《Linux系统配置NAT网络模式的详细步骤(附图文)》本文详细指导如何在VMware环境下配置NAT网络模式,包括设置主机和虚拟机的IP地址、网关,以及针对Linux和Windows系统的具体步骤,... 目录一、配置NAT网络模式二、设置虚拟机交换机网关2.1 打开虚拟机2.2 管理员授权2.3 设置子
阅读更多...
一文详解如何从零构建Spring Boot Starter并实现整合

一文详解如何从零构建Spring Boot Starter并实现整合

《一文详解如何从零构建SpringBootStarter并实现整合》SpringBoot是一个开源的Java基础框架,用于创建独立、生产级的基于Spring框架的应用程序,：本文主要介绍如何从... 目录一、Spring Boot Starter的核心价值二、Starter项目创建全流程2.1 项目初始化（
阅读更多...
使用Java实现通用树形结构构建工具类

使用Java实现通用树形结构构建工具类

《使用Java实现通用树形结构构建工具类》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Java实现通用树形结构构建工具类,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 目录完整代码一、设计思想与核心功能二、核心实现原理1. 数据结构准备阶段2. 循环依赖检测算法3. 树形结构构建4. 搜索子
阅读更多...
SpringBoot如何通过Map实现策略模式

SpringBoot如何通过Map实现策略模式

《SpringBoot如何通过Map实现策略模式》策略模式是一种行为设计模式,它允许在运行时选择算法的行为,在Spring框架中,我们可以利用@Resource注解和Map集合来优雅地实现策略模式,这... 目录前言底层机制解析Spring的集合类型自动装配@Resource注解的行为实现原理使用直接使用M
阅读更多...
使用Python和python-pptx构建Markdown到PowerPoint转换器

使用Python和python-pptx构建Markdown到PowerPoint转换器

《使用Python和python-pptx构建Markdown到PowerPoint转换器》在这篇博客中,我们将深入分析一个使用Python开发的应用程序,该程序可以将Markdown文件转换为Pow... 目录引言应用概述代码结构与分析1. 类定义与初始化2. 事件处理3. Markdown 处理4. 转
阅读更多...
C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程

C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程

《C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程》原型模式是一种创建型设计模式,通过克隆现有对象来创建新对象,避免重复的创建成本和复杂的初始化过程,它适用于对象创建过程复杂、需要大量相似对象或避免重复初... 目录什么是原型模式？原型模式的工作原理C#中如何实现原型模式？1. 定义原型接口2. 实现原型接口3
阅读更多...
大数据spark3.5安装部署之local模式详解

大数据spark3.5安装部署之local模式详解

《大数据spark3.5安装部署之local模式详解》本文介绍了如何在本地模式下安装和配置Spark,并展示了如何使用SparkShell进行基本的数据处理操作,同时,还介绍了如何通过Spark-su... 目录下载上传解压配置jdk解压配置环境变量启动查看交互操作命令行提交应用spark，一个数据处理框架
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2