lvs dr 模式请求过程

一、 lvs dr 模式请求过程

1、整个请求过程如下：

client在发起请求之前，会发一个arp广播的包，在网络中找“谁是vip”，由于所有的服务器，lvs和rs都有vip，为了让client的请求送到lvs上，所以必须让rs不能响应client发出的arp请求，（这也是为什么要禁止rs上arp的请求和响应）下面就是lvs转发的事情了：

　　　　1）client向目标vip发送请求，lvs接收；此时ip包和数据信息如下：

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:f3:1f:de	00:0c:29:50:d5:63	192.168.188.111	192.168.188.120

　　　　2）lvs根据负载均衡的算法，选择一台realserver，然后把realserver1的mac地址作为目的mac地址，发送到局域网中

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:50:d5:63	00:0c:29:e4:4d:1f	192.168.188.111	192.168.188.120

　　　　3）realserver1在局域网中收到这个请求以后，发现目的ip和本地匹配，于是进行处理，处理完成以后，直接把源ip和目的ip直接对调，然后经过网关直接返回给用户；

src mac	dst mac	src ip	dst ip
00:0c:29:e4:4d:1f	00:0c:29:f3:1f:de	192.168.188.120	192.168.188.111

2、 抓包分析验证

1）lvs 转发到 realeserver

从抓包中可以看到，客户端发送请求给 lvs，lvs 马上就会将请求转发给后端的 rs2 (mac 地址： 00:0c:29:2c:a5:a0)；

2）realserver 直接会应客户端数据

从抓到的数据包分析，rs2 处理请求后，直接就把数据发回给客户端了。源ip 是 vip，目标ip 是客户端的ip。

二、重要的补充，关于arp 抑制

lvs dr 模式中，lvs 和 rs 处于同一个网络中，而且他们都配置相同的 vip。所以，当客户端要向vip 发送网络请求的时候，它会先在整个网络广播一条 arp 请求，询问 vip 对应的mac 地址是什么。arp 广播有可能被lvs 响应，也有可能被realeserver 响应。如果这条请求 vip 的广播被realeserver 服务器响应了，那么客户端的 arp 缓存表就记录了vip 的mac 地址是realserver 的了。这样会导致客户端直接可以将数据请求发送到realserser ，lvs 的负载均衡作用就完全失效，其他的realserver 服务器也不会被请求。

由于存在以上的问题，lvs dr 模式的架构中，需要将realserver 的arp 协议响应和宣告功能进行限制。具体来说就是在 rs 里的 lvs_rs.sh 配置脚本的以下几条操作：

echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

说明：

1） arp_ignore =1

作用就是，限制rs 对arp 广播的响应。当 arp 请求的目的 ip 是本机的网络入口设备的ip 时才响应。所以，当arp_ignore设为1后，rs 对网络中询问vip 的 arp 广播包都不再响应。因为rs 的vip 设置在lo:0 虚拟网卡上，不是rs这台机器的网络流入设备。

2）arp_announce = 2

作用就是，限制rs 在对外宣告arp 广播时所使用的源ip 地址。因为，rs 要直接返回客户的请求数据。我们从本文的第6节抓包分析里，就知道rs 需要知道客户机的mac地址，数据包才能发送到网络中，且能准确找到客户机的网卡。
rs 在广播arp 请求时，默认如果arp_announce=0时，发出请求的ip是什么，arp 请求里的源ip就应该是什么。即如果arp_announce=0，那么rs 的arp 广播的源ip 就会是vip。当rs 发出这个源ip是vip ，源mac地址是 eth0 的请求包后，客户机就会更新自己的arp 缓存表里vip 的mac 地址，这样之前记录的lvs 的mac 地址就失效了。

所以，需要将 arp_announce设置为2。这样，rs 发出arp 广播请求查询客户机的mac地址时，它的arp 报文里使用的源ip 就会选择出口设备，也就是eth0 的mac 地址。当客户机收到rs 的这个arp 请求时，就会回应自己mac 地址。这样，客户机也不会更新自己arp 缓存表里的vip 的mac地址。

arp 协议有一个特点，它不会记住自己询问过的ip地址和mac主机。所以，当有接收到新的arp广播请求，如果发现有新的mac 地址，他就会更新。而不会验证发送方是不是自己曾经询问过的ip 。这个缺陷也引起了arp ***，就是我们常说的arp 欺骗。有些中间代理机器，不断地发arp 请求，让你的机器arp 缓存表里的mac 地址混乱。

三、 总结

在lvs dr 模式中，通过抓包理解请求发送的流转方向，清晰地理解为什么lvs 调度器不会成为网络性能的瓶颈。在理解arp 抑制时，理解arp_ignore 和 arp_announce 两个参数的作用，最为重要。