请详细描述LVS DR模式的原理

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LVS DR模式的原理

LVS 简介
         LVS 是 Linux  Virtual Server ，linux 虚拟服务器；是一个虚拟的服务器集群【多台机器 LB IP】。LVS 集群分为三层结构:

• 　　负载调度器(load balancer)：它是整个LVS 集群对外的前端机器，负责将client请求发送到一组服务器[多台LB IP]上执行，而client端认为是返回来一个同一个IP【通常把这个IP 称为虚拟IP/VIP】
  
• 　　服务器池(server pool)：一组真正执行client 请求的服务器，一般是我们的web服务器；除了web，还有FTP，MAIL，DNS
  
• 　　共享存储(shared stored)：它为 server pool 提供了一个共享的存储区，很容易让服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。
  
• 　　
  
  

LVS DR模式的原理：
Directory在实现转发时不修改请求的IP首部，而是通过直接封装MAC首部完成转发；目标MAC是Directory根据调度方法挑选出某RS的MAC地址。
　　

（1）首先，客户端CIP的请求发送给LVS调度器的VIP。
（2）LVS调度器收到客户端的请求包后，将数据包的MAC地址改成LVS调度器选择的某一台RS的MAC地址，并通过交换机（数据链路层）发送给RS服务器（因为MAC地址是rs服务器，所以，rs可以接收到该数据报。）注意：此时数据包的目的及源ip地址没有发生任何改变。
（3）1、RS的数据链路层收到发送来的数据报文请求后，会从链路层往上传给IP层，此时IP层需要验证请求的目标IP地址。因为包的目标IP（即VIP）并不是像常规数据报那样为RS的本地IP，而仅仅目的MAC地址是RS的。所以，在RS上需要配置一个VIP的loopbackdevice，是因为loopback device是服务器本地使用的网络接口，对外是不可见的，不会跟LVS的ip冲突。
2、RS处理数据包完成后，将应答直接返回给客户端（源ip为VIP，目标ip为CIP）。回复数据报不在经过调度器。因此，如果对外提供LVS负载均衡服务，则RS需要连上互联网才能将应答包返回给客户端。不过，RS最好为带公网IP的服务器，这样可以不经过网关直接回应客户，如果多个RS使用了同一网关出口，网关会成为LVS架构的瓶颈，会大大降低LVS的性能。
  lvs DR模式应用特点（重要）

• 　　所有集群节点RS必须和DIRector在相同的物理网段（即在同一个局域网中）。
  
• 　　所有集群节点RS 上必须和lo网卡上绑定VIP 地址（子网掩码255.255.255.255），以便验证通过目的IP非RS节点的数据包。
  
• 　　RS服务器上面要做绑定VIP和ARP抑制。
  
• 　　RS服务器与LVS都有外网ip地址。