LVS DR模式下vip和rip都用公网的IP是怎么实现的

使用一个公网IP地址来实现LVS的DR模式(外带php session粘滞问题解决)
去年有朋友问我单个公网ip怎么才能使用LVS的DR模式，我当时还不以为然，觉得他们公司可真小气，那么吝啬公网ip。结果这个问题今天也让我遇到了。
倒不是因为对方公司没有公网IP，而是由于安全性的考虑不希望服务器都暴漏在外，人家又不想因为这个小项目买防火墙，所以就提了这个要求。
我说用NAT方式不行吗？可人家说做分发器的服务器要身兼多职，不能再给她增加负担了X﹏X
需求提出来了，那我就开始执行吧！不过这方面的资料很少，去章博士的网站里面找到了一篇文章，上面只说可以做，单具体怎么做却没有说，而且好像还要打上forward_shared包(⊙o⊙)…好麻烦啊~~~
怎么样才能实现呢？这时候田老师给我提了个醒，“说一个公网IP也可以做DR啊，前面加个路由器就可以了”不过他也没试过，让我自己测测就知道了，我一听有戏，马上就开始测试吧，呵呵
具体结构就想上面那个图那样，(随便画的大家凑合着看吧(^__^) 嘻嘻……)
原理就是让 路由器把所有的80端口请求都分给VIP，分发器再分给每个web服务器，而web服务器处理完请求后跟客户连接就不走分发器了，直接通过路由器去外网了，这样就实现了只用一个公网IP也能用DR模式，呵呵 具体配置如下
先从内网找了三台服务器分别是：
1921681166 web1
1921681167 web2
1921681160 分发器
1921681169 VIP
19216811 路由器内网ip(网关) 路由器是随便找的一台tplink adal路由器，凑合着测试用的
21183113119 路由器的WAN口IP (随便蒙的,重复莫怪)
先安装ipvsadm 直接yum install ipvsadm就行了，不多说
我用的是keepalived，这个工具不错，至于安装我就不说了，请参考田老师写的《keepalived手册》我的博客里有下载链接
我的博客里也有他的测试
只把配置文件贴上来吧，以下是分发器上的设置
global_defs {
notification_email {
ufo@xmancom
}
notification_email_from AlexandreCassen@firewallloc
smtp_server smtpqqcom
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_sync_group VG1 {
group{
VI_1
}
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 33210
}
virtual_ipaddress {
1921681169
}
virtual_server 1921681169 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
protocol TCP
real_server 1921681166 80 {
weight 1
inhibit_on_failure
TCP_CHECK {
connect_timeout 5
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
real_server 1921681167 80 {
weight 1
inhibit_on_failure
TCP_CHECK {
connect_timeout 5
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
配置文件写完了，然后就是
mkdir /etc/keepalived #系统默认会到这里去找配置文件
cp /usr/local/keepalive/etc/keepalived/keepalivedconf /etc/keepalived/
cp /usr/local/keepalive/etc/rcd/initd/keepalived /etc/initd/
cp /usr/local/keepalive/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
cp /usr/local/keepalive/sbin/keepalived /bin/ #将可执行程序放入sbin 或者 bin目录里
vim /etc/sysctlconf
netipv4ip_forward = 1
保存退出 后执行sysctl -p
route add defaule gw 19216811 把路由内网地址添加为默认网关
web服务器设置
两台web服务器也要修改 /etc/sysctlconf 修改内容如下
vim /etc/sysctlconf
# LVS
netipv4confallarp_ignore = 1
netipv4confallarp_announce = 2
netipv4confloarp_ignore = 1
netipv4confloarp_announce = 2
sysctl -p
之后还要增加vip
ifconfig lo:1 1921681169 netmask 255255255255 别忘了加到rclocal里面
route add defaule gw 19216811 把路由内网地址添加为默认网关
路由器设置
路由器的设置没什么好说的，除了上网设置以外还要做一个端口映射，就是把80端口映射到 vip上也就是1921681169
现在启动keepalived吧
/etc/initd/keepalived start
开始的时候比较慢，大概1分钟后系统日志里面出现下面这条记录就OK了
avahi-daemon[3012]: Registering new address record for 1921681169 on eth0
我们访问一下 >针对思科有很多的模拟器
但是思科在中国的份额的确不是很多
思科远没有H3C、华为、TP-LINK、D-LINK等普及
但是思科没有放弃，思科在中国的网络技术学院很多，在各种城市都有
思科是网络技术的鼻祖
首先是思科官方的模拟器Cisco Packet Tracer 。该版本已经到53了，增加了很多的内容，但也删除了很多内容。只能模拟简单的实验，路由器支持到RIP。最好的是免费的。可以搜索下载
BOSON Netsim是boson公司针对学习CCNA、CCNP等推出的，可以模拟很多实验，并且有实验说明。但是是英文的，对于国内的新手来说是一种考验。虽然是免费下载的，但使用并不免费，尽管可以使用DEMO。有破解版
GNS3 目前最新的版本是072。可以模拟真实环境，但要有IOS，国内的一些网站或论坛可以下载，听说是学习CCIE的首要选择。点击GNS3可以官方网站进行下载
思科模拟器_gns3
至于小凡，DynamipsGUI 28、工大瑞普等因为没有使用过，不知道就没有写，但并不代表不好用。
你可以全部下下来，然后挨个使用，觉得好的就留下来。另外，上面3个都是支持命令缩写的，呵呵。

主要任务是把分组从源端传到目的端，为分组交换网上的不同主机提供通信服务。网络层传输单位是数据报。

链路层数据帧可封装数据的上限称为最大传送单元MTU

标识：同一数据报的分片使用同一标识。

中间位DF（Don’t Fragment）：

最低位MF（More Fragment）：

片偏移：指出较长分组分片后，某片在原分组中的相对位置。以8B为单位。除了最后一个分片，每个分片长度一定是8B的整数倍。

IP地址：全世界唯一的32位/4字节标识符，标识路由器主机的接口。IP地址::={<网络号>,<主机号>}

有一些IP地址是不能用的，有其特殊的作用，如：

网络地址转换NAT（Network Address Translation）：在专用网连接到因特网的路由器上安装NAT软件，安装了NAT软件的路由器叫NAT路由器，它至少有一个有效的外部全球IP地址。

此外，为了网络安全，划分出了部分IP地址和私有IP地址，私有IP地址网段如下：

路由器对目的地址是私有IP地址的数据报一律不进行转发。

分类的IP地址的弱点：

某单位划分子网后，对外仍表现为一个网络，即本单位外的网络看不见本单位内子网的划分。

路由器转发分组的算法：

无分类域间路由选择CIDR：

CIDR记法：IP地址后加上“/”，然后写上网络前缀（可以任意长度）的位数。eg 12814320/20

CIDR把网络前缀都相同的连续的IP地址组成一个“CIDR地址块”。

使用CIDR时，查找路由表可能得到几个匹配结果（跟网络掩码按位相与），应选择具有最长网络前缀的路由。前缀越长，地址块越小，路由越具体。

将多个子网聚合成一个较大的子网，叫做构成超网，或路由聚合。方法：将网络前缀缩短（所有网络地址取交集）。

由于在实际网络的链路上传送数据帧时，最终必须使用MAC地址。

ARP协议：完成主机或路由器IP地址到MAC地址的映射。

ARP协议使用过程：

ARP协议4种典型情况：

动态主机配置协议DHCP是 应用层 协议，使用 客户/服务器 方式，客户端和服务端通过 广播 方式进行交互，基于 UDP 。

DHCP提供即插即用联网的机制，主机可以从服务器动态获取IP地址、子网掩码、默认网关、DNS服务器名称与IP地址，允许地址重用，支持移动用户加入网络，支持在用地址续租。

DHCP工作流程如下：

ICMP协议支持主机或路由器：包括差错（或异常）报告和网络探询，分部发送特定ICMP报文

ICMP差错报告报文（5种）：

不应发送ICMP差错报文的情况：

ICMP询问报文:

ICMP的应用：

32位IPv4地址空间已分配殆尽，这时，可以采用更大地址空间的新版本的IPv6，从根本上解决地址耗尽问题

IPv6数据报格式如下图

IPv6的主要特点如下：

IPv6地址表示形式：

零压缩：一连串连续的0可以被一对冒号取代。双冒号表示法在一个地址中仅可出现一次。

IPv6基本地址类型：

IPv6向IPv4过渡的策略：

R1的路由表/转发表如下：

最佳路由：“最佳”只能是相对于某一种特定要求下得出的较为合理的选择而已。

路由算法可分为

由于因特网规模很大且许多单位不想让外界知道自己的路由选择协议，但还想连入因特网，可以采用自治系统来解决

自治系统AS：在单一的技术管理下的一组路由器，而这些路由器使用一种AS内部的路由选择协议和共同的度量以确定分组在该AS内的路由，同时还使用一种AS之间的路由协议以确定在AS之间的路由。

一个AS内的所有网络都属于一个行政单位来管辖，一个自治系统的所有路由器在本自治系统内都必须连通。

路由选择协议

RIP是一种分布式的基于距离向量的路由选择协议，是因特网的协议标准，最大优点是简单。

RIP协议要求网络中每一个路由器都维护从它自己到其他每一个目的网络的唯一最佳距离 [1] 记录（即一组距离）。 RIP协议只适用于小互联网。

RIP是应用层协议，使用 UDP 传送数据。一个RIP报文最多可包括25个路由，如超过，必须再用一个RIP报文传送。

RIP协议的交换

路由器刚开始工作时，只知道直接连接的网络的距离（距离为1），接着每一个路由器也只和数目非常有限的相邻路由器交换并更新路由信息。

经过若干次更新后，所有路由器最终都会知道到达本自治系统任何一个网络的最短距离和下一跳路由器的地址，即“收敛”。

RIP的特点：当网络出现故障时，要经过比较长的时间(例如数分钟) 才能将此信息传送到所有的路由器，“慢收敛”。

对地址为X的相邻路由器发来的RIP报文，修改此报文中的所有项目：把“下一跳”字段中的地址改为X，并把所有的“距离”字段+1。

开放最短路径优先OSPF协议：“开放”标明OSPF协议不是受某一家厂商控制，而是公开发表的；“最短路径优先”是因为使用了Dijkstra提出的最短路径算法SPF。OSPF最主要的特征就是使用分布式的链路状态协议。 OSPF直接用IP数据报传送。

OSPF的特点：

为了使OSPF 能够用于规模很大的网络，OSPF 将一个自治系统再划分为若干个更小的范围，叫做区域。每一个区域都有一个32 位的区域标识符（用点分十进制表示）。区域也不能太大，在一个区域内的路由器最好不超过200 个。

BGP 所交换的网络可达性的信息就是要到达某个网络所要经过的一系列AS。当BGP 发言人互相交换了网络可达性的信息后，各BGP 发言人就根据所采用的策略从收到的路由信息中找出到达各AS 的较好路由。

一个BGP 发言人与其他自治系统中的BGP 发言人要交换路由信息，就要先建立TCP 连接，即通过TCP传送，然后在此连接上交换BGP 报文以建立BGP 会话(session)，利用BGP 会话交换路由信息。 BGP是应用层协议，借助TCP传送。

BGP协议特点:

BGP-4的四种报文

组播提高了数据传送效率。减少了主干网出现拥塞的可能性。组播组中的主机可以是在同一个物理网络，也可以来自不同的物理网络（如果有组播路由器的支持）。

IP组播地址让源设备能够将分组发送给一组设备。属于多播组的设备将被分配一个组播组IP地址（一群共同需求主机的相同标识）。

组播地址范围为224000～239255255255（D类地址），一个D类地址表示一个组播组。只能用作分组的目标地址。源地址总是为单播地址。

同单播地址一样，组播IP地址也需要相应的组播MAC地址在本地网络中实际传送帧。组播MAC地址以十六进制值01-00-5E打头，余下的6个十六进制位是根据IP组播组地址的最后23位转换得到的。

TCP/IP 协议使用的以太网多播地址的范围是:从01-00-5E-00-00-00到01-00-5E-7F-FF-FF

收到多播数据报的主机，还要在IP 层利用软件进行过滤，把不是本主机要接收的数据报丢弃。

ICMP和IGMP都使用IP数据报传递报文。组播路由器知道的成员关系只是所连接的局域网中有无组播组的成员。

IGMP工作的两个阶段：

只要有一个主机对某个组响应，那么组播路由器就认为这个组是活跃的；如果经过几次探询后没有一个主机响应，组播路由器就认为本网络上的没有此组播组的主机，因此就不再把这组的成员关系发给其他的组播路由器。

组播路由协议目的是找出以源主机为根节点的组播转发树。构造树可以避免在路由器之间兜圈子。对不同的多播组对应于不同的多播转发树；同一个多播组，对不同的源点也会有不同的多播转发树。

组播路由选择协议常使用的三种算法：

移动IP技术是移动结点(计算机/服务器等)以 固定的网络IP地址 ，实现跨越不同网段的 漫游 功能，并保证了基于网络IP的网络权限在漫游过程中不发生任何改变。

路由器是一种具有多个输入端口和多个输出端口的专用计算机，其任务是转发分组。

若路由器处理分组的速率赶不上分组进入队列的速率，则队列的存储空间最终必定减少到零，这就使后面再进入队列的分组由于没有存储空间而只能被丢弃。 路由器中的输入或输出队列产生溢出是造成分组丢失的重要原因。

路由器(网络层)可以互联两个不同网络层协议的网段。
网桥(链路层)可以互联两个物理层和链路层不同的网段。
集线器(物理层)不能互联两个物理层不同的网段。

路由表根据路由选择算法得出的，主要用途是路由选择，总用软件来实现。

转发表由路由表得来，可以用软件实现，也可以用特殊的硬件来实现。转发表必须包含完成转发功能所必需的信息，在转发表的每一行必须包含从要到达的目的网络到输出端口和某些MAC地址信息的映射。

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