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1.4.2. Enrutamiento directo

La construcción de adición del equilibrador de carga que use enrutamiento directo proporciona beneficios de rendimiento aumentado comparado con otras topologías de red de adición del equilibrador de cargas. El enrutamiento directo permite a los servidores reales procesar y dirigir directamente los paquetes para un usuario que los solicita en lugar de pasar todos a los paquetes salientes a través del enrutador LVS. El enrutamiento directo reduce la posibilidad de problemas de rendimiento de red al relegar la tarea del enrutador LVS para procesar paquetes de entrada únicamente.
Adición del equilibrador de carga implementada con enrutamiento directo

Figura 1.4. Adición del equilibrador de carga implementada con enrutamiento directo

En una configuración directa típica de adición del equilibrador de carga, el enrutador LVS recibe una solicitud entrante a través de una IP virtual (VIP) y utiliza un algoritmo de programación para dirigir la solicitud a los servidores reales. El servidor real procesa la solicitud y envía directamente la respuesta al cliente, sin pasar por el enrutador LVS. Este método de enrutamiento permite escalabilidad en el que servidores reales pueden ser agregados sin la carga adicional en el enrutador LVS antes de que lleguen al cliente, lo cual puede convertirse en un cuello de botella bajo una carga pesada de red.

1.4.2.1. Enrutamiento directo y limitación ARP

Aunque hay muchas ventajas al utilizar enrutamiento directo en la adición del equilibrador de carga, hay también algunas desventajas. El problema más común se presenta con el Protocolo de resolución de direcciones) ARP .
En situaciones típicas, un cliente en Internet envía una solicitud a una dirección IP. Los enrutadores de red envían respuestas a sus destinatarios al relacionar direcciones IP a la dirección MAC de la máquina con ARP. Las solicitudes ARP se transmiten a todas las máquinas conectadas en la red y la máquina con la combinación IP/MAC correcta recibe el paquete. Las asociaciones IP/MAC se almacenan en una caché ARP que se limpia periódicamente (generalmente cada 15 minutos).
El problema con las solicitudes ARP en un enrutamiento directo de la configuración de la adición del equilibrador de carga se debe a que una solicitud de cliente debe estar asociada a una dirección MAC para que pueda procesarse, la dirección IP virtual del sistema de la adición del equilibrador de carga también debe estar asociada con una MAC. Sin embargo, puesto que tanto el enrutador LVS como los servidores reales tienen el mismo VIP, la solicitud ARP se enviará a todas las máquinas asociadas con el VIP. Esa conducta puede ocasionar varios problemas, por ejemplo, el VIP puede asociarse directamente a uno de los servidores reales y procesar la solicitud directamente, dejando de lado al enrutador LVS y frustrando así la configuración de la adición del equilibrador de carga.
Para resolver este problema, asegúrese de que las solicitudes de entrada sean enviadas siempre al enrutador LVS y no a los servidores reales. Esto puede realizarse mediante arptables_jf o la herramienta de filtro de paquetes iptables por las siguientes razones:
  • El comando arptables_jf evita la asociación de ARP desde los VIP con servidores reales.
  • El método iptables evita el problema de ARP al no confiugar en primer lugar los VIP en los servidores reales.
Para obtener más información sobre el uso de arptables o iptables en un enrutamiento directo de adición de entorno de adición del equilibrador de carga, consulte la Sección 3.2.1, “Enrutamiento directo y arptables_jf” o la Sección 3.2.2, “Enrutamiento directo e iptables”.