LVS-NAT模式的實現


一、架構如下:

 二、安裝過程

1、配置“互聯網”服務器

1.1、修改服務器ip為192.168.10.101/24

[root@internet ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:a8:6f:21 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.10.101/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:fea8:6f21/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

1.2、修改服務器的主機名為“internet”(可選)

[root@internet ~]# hostnamectl set-hostname internet

2、配置LVS服務器

2.1、安裝ipvsadm管理工具

[root@lvs ~]# yum -y install ipvsadm

2.2、配置eth1網卡(模擬連接外網)

2.2.1、添加一塊網卡,選擇“僅主機模式”

 2.2.2、配置eth1網卡地址

[root@lvs /]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1 
DEVICE=eth1
NAME=eth1
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.100
PREFIX=24

2.2.3、啟用ip_forward功能

[root@lvs /]# echo net.ipv4.ip_forward = 1 >> /etc/sysctl.conf
#使其生效
[root@lvs /]# sysctl -p

3、配置RS服務器

3.1、安裝apache、mysql、mod_ssl服務(驗證功能作用)

[root@rs1 ~]# yum -y install httpd mysql-server mod_ssl

3.2、修改eth0網卡的網關配置,指向LVS服務器的DIP(兩台RS服務器都需要修改配置)

[root@rs1 ~]# cat /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
DEVICE=eth0
NAME=eth0
BOOTPROTO=none
ONBOOT=yes
IPADDR=10.0.0.67
PREFIX=24
GATEWAY=10.0.0.57

3.3、啟動httpd服務(兩台RS服務器都需要安裝)

[root@rs1 ~]# systemctl enable --now httpd
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service to /usr/lib/systemd/system/httpd.service.

3.4、配置一下顯示頁面(特意配置不同,生產中應是相同的)

[root@rs1 ~]# cat /var/www/html/index.html
rs1 10.0.0.67 

RS2服務類似配置

效果如下:

[root@lvs ~]# curl 10.0.0.67
rs1 10.0.0.67 
[root@lvs ~]# curl 10.0.0.77
rs2 10.0.0.77

4、(重點)配置LVS服務器

4.1、創建集群,使用輪詢的調度算法

[root@lvs ~]# ipvsadm -A -t 192.168.10.100:80 -s rr
#查看當前集群
[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  192.168.10.100:80 rr

4.2、添加RS服務到集群中

[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.67:80 -m
[root@lvs ~]# ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.77:80 -m
#查看當前集群
[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  192.168.10.100:80 rr
  -> 10.0.0.67:80                 Masq    1      0          0         
  -> 10.0.0.77:80                 Masq    1      0          0 

4.3、驗證功能

[root@internet ~]# curl 192.168.10.100
rs2 10.0.0.77 
[root@internet ~]# curl 192.168.10.100
rs1 10.0.0.67 
[root@internet ~]# curl 192.168.10.100
rs2 10.0.0.77 
[root@internet ~]# curl 192.168.10.100
rs1 10.0.0.67

訪問成功,並且實現了訪問輪詢的效果。

三、思考

1、當“互聯網”服務器去訪問后端服務時,后端服務器看到的請求來自於哪個IP?

 答:LVS-NAT模型采用的是DNAT,只對目標IP做地址轉換,不對源IP做任何處理,因此后端服務器可以正常看到實際的“互聯網”服務器的IP。

2、通訊過程中,“互聯網”機器是直接與LVS服務器建立TCP連接,還是和后端服務器建立TCP連接?

2.1、在RS創建一個大文件

[root@rs1 ~]# dd if=/dev/zero of=/var/www/html/f.img bs=1M count=100
100+0 records in
100+0 records out
104857600 bytes (105 MB) copied, 0.41985 s, 250 MB/s

2.2、“互聯網”機器模擬去下載RS端的文件

[root@internet ~]# wget --limit-rate=100k http://192.168.10.100/f.img

2.3、查看LVS端口開啟情況

  [root@lvs ~]# ss -nt
  State Recv-Q Send-Q Local Address:Port Peer Address:Port
  ESTAB 0 36 10.0.0.57:22 10.0.0.1:49851

2.4、查看RS服務器端口開啟情況

[root@rs1 ~]# ss -nt
State       Recv-Q Send-Q                                                     Local Address:Port                                                                    Peer Address:Port              
ESTAB       0      36                                                             10.0.0.67:22                                                                          10.0.0.1:61068              
ESTAB       0      0                                                              10.0.0.67:22                                                                          10.0.0.1:65352              
ESTAB       0      386824                                                  ::ffff:10.0.0.67:80                                                             ::ffff:192.168.10.101:10659 

2.5、查看“互聯網”服務器

[root@internet ~]# ss -nt
State       Recv-Q Send-Q                                                                   Local Address:Port                                                                                  Peer Address:Port              
ESTAB       0      0                                                                       192.168.10.101:22                                                                                    192.168.10.1:56282              
ESTAB       0      0                                                                       192.168.10.101:22                                                                                    192.168.10.1:49944              
ESTAB       240888 0                                                                       192.168.10.101:10659                                                                               192.168.10.100:80 

上述實驗,可見LVS在“互聯網”機器與后端服務器通訊過程中,並不參與握手過程。

因此本題答案為:

通訊過程中,“互聯網”服務器和后端服務器建立TCP連接。

3、通訊過程中,LVS是否監聽80端口?

答:不會。在本實驗中,LVS相當於路由器角色,並不會監聽到服務的80端口。真正監聽80服務端口的,是RS服務器。

四、拓展

1、ipvsadm規則保存

[root@lvs ~]# ipvsadm-save -n > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@lvs ~]# cat /etc/sysconfig/ipvsadm
-A -t 192.168.10.100:80 -s rr
-a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.67:80 -m -w 1
-a -t 192.168.10.100:80 -r 10.0.0.77:80 -m -w 1

2、ipvsadm規則清空

[root@lvs ~]# ipvsadm -C
[root@lvs ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

3、ipvsadm規則導入

[root@lvs ~]# ipvsadm-restore -n < /etc/sysconfig/ipvsadm
[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  192.168.10.100:80 rr
  -> 10.0.0.67:80                 Masq    1      0          0         
  -> 10.0.0.77:80                 Masq    1      0          0 

 


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