LVS工作模式
- lvs-nat:修改请求报文的目标IP,多目标IP的DNAT
- lvs-dr:操纵封装新的MAC地址
- lvs-tun:在原请求IP报文之外新加一个IP首部
- lvs-fullnat:修改请求报文的源和目标IP
1)LVS-NAT模式(有单点风险)
本质是多目标IP的DNAT,通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为某挑出的RS的RIP和PORT实现转发,但该模式LVS负载太高,进出都管
1)RIP和DIP应在同一个IP网络(也可以不在),且应使用私网地址;RS的网关要指向DIP
2)请求报文和响应报文都必须经由Director转发,Director易于成为系统瓶颈
3)支持端口映射,可修改请求报文的目标PORT
4)VS必须是Linux系统,RS可以是任意OS系统
2)LVS-DR模式(主流)
Direct Routing,直接路由,LVS默认模式,应用最广泛,通过为请求报文重新封装一个MAC首部进行转发,源MAC是DIP所在的接口的MAC,目标MAC是某挑选出的RS的RIP所在接口的MAC地址;源IP/PORT,以及目标IP/PORT均保持不变
- Director和各RS都配置有VIP
- 确保前端路由器将目标IP为VIP的请求报文发往Director在前端网关做静态绑定
- VIP和Director的MAC地址
- 在RS上使用arptables工具
- 在RS上修改内核参数以限制arp通告及应答级别
- RS的RIP可以使用私网地址,也可以是公网地址;RIP与DIP在同一IP网络;RIP的网关不能指向DIP,以确保响应报文不会经由Director
- RS和Director要在同一广播域网络,因为LVS只知道后端对应的IP并不知道MAC地址。要得到MAC地址就必须ARP广播
- 请求报文要经由Director,但响应报文不经由Director,而由RS直接发往Client
- 不支持端口映射(端口不能修改)
- 无需开启 ip_forward8. RS可使用大多数OS系统
- 效率最高仅根据MAC转发
注:如何解决IP冲突问题
1)路由器绑定静态路由,使访问请求被定向
2)关闭免费ARP和广播,使MAC地址的请求与应答都关闭,地址配置在回环口,操作如下
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
3)LVS-TUN模式(备用)
转发方式:不修改请求报文的IP首部,而在原IP报文之外再封装一个IP首部,将报文发往挑选出的目标RS;RS直接响应给客户端
TUN模式特点:
- RIP和DIP可以不处于同一物理网络中,RS的网关一般不能指向DIP,且RIP可以和公网通信。也就是说集群节点可以跨互联网实现。DIP, VIP, RIP可以是公网地址
- RealServer的tun接口上需要配置VIP地址,以便接收director转发过来的数据包,以及作为响应的
报文源IP - Director转发给RealServer时需要借助隧道,隧道外层的IP头部的源IP是DIP,目标IP是RIP,而RealServer响应给客户端的IP头部是根据隧道内层的IP头分析得到的,源IP是VIP,目标IP是CIP
- 请求报文要经由Director,但响应不经由Director,响应由RealServer自己完成5. 不支持端口映射6. RS的OS须支持隧道功能
4)LVS-FULLNAT模式(了解)
通过同时修改请求报文的源IP地址和目标IP地址进行转发
fullnat模式特点:
1. VIP是公网地址,RIP和DIP是私网地址,且通常不在同一IP网络;因此,RIP的网关一般不会指向DIP
2. RS收到的请求报文源地址是DIP,因此,只需响应给DIP;但Director还要将其发往Client
3. 请求和响应报文都经由Director
4. 相对NAT模式,可以更好的实现LVS-RealServer间跨VLAN通讯5. 支持端口映射
5)LVS工作模式总结
lvs-nat与lvs-fullnat:
- 请求和响应报文都经由Director
- lvs-nat:RIP的网关要指向DIP
- lvs-fullnat:RIP和DIP未必在同一IP网络,但要能通信
lvs-dr与lvs-tun:
- 请求报文要经由Director,但响应报文由RS直接发往Client
- lvs-dr:通过封装新的MAC首部实现,通过MAC网络转发
- lvs-tun:通过在原IP报文外封装新IP头实现转发,支持远距离通信