centos7 LVS+Keepalived实现mysql的负载均衡

简介

Keepalived的作用是检测服务器的状态,如果有一台web服务器死机,或工作出现故障,Keepalived将检测到,并将有故障的服务器从系统中剔除,同时使用其他服务器代替该服务器的工作,当服务器工作正常后Keepalived自动将服务器加入到服务器群中,这些工作全部自动完成,不需要人工干涉,需要人工做的只是修复故障的服务器,跟lvs一起配合使用作为很好的搭档

注意,这里实现的是lvs的高可用,并没有实现rs(mysql)的

本实验配置信息:
- 所用系统:CentOS7
- 真实mysql服务器(RS1):192.168.97.119
- 真实mysql服务器(RS2):192.168.97.120
- Master负载均衡服务器  :192.168.97.118
- backup负载均衡服务器  :192.168.97.130
- 系统对外虚拟IP:192.168.97.155



1,安装配置keepalived
   1.1 yum install -y kernel-devel openssl openssl-devel
       yum install -y keepalived
   1.2 配置vim /etc/keepalived/keepalived.conf
       master信息如下

 

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]     #设置报警邮件地址,可以设置多个,每行一个。
     [email protected]    #需开启本机的sendmail服务
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]  #设置邮件的发送地址
   smtp_server 127.0.0.1      #设置smtp server地址
   smtp_connect_timeout 30    #设置连接smtp server的超时时间
   router_id LVS_DEVEL        #表示运行keepalived服务器的一个标识。发邮件时显示在邮件主题的信息
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER              #指定keepalived的角色,MASTER表示此主机是主服务器,BACKUP表示此主机是备用服务器
    interface eno16777736     #指定HA监测网络的接口
    virtual_router_id 51      #虚拟路由标识,这个标识是一个数字,同一个vrrp实例使用唯一的标识。即同一vrrp_instance下,MASTER和BACKUP必须是一致的
    priority 100              #定义优先级,数字越大,优先级越高,在同一个vrrp_instance下,MASTER的优先级必须大于BACKUP的优先级
    advert_int 1              #设定MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔,单位是秒
    authentication {          #设置验证类型和密码
        auth_type PASS        #设置验证类型,主要有PASS和AH两种
        auth_pass 1111        #设置验证密码,在同一个vrrp_instance下,MASTER与BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
    }
    virtual_ipaddress {       #设置虚拟IP地址,可以设置多个虚拟IP地址,每行一个
        192.168.97.155
    }
}

virtual_server 192.168.97.155 3306 {  #设置虚拟服务器,需要指定虚拟IP地址和服务端口,IP与端口之间用空格隔开
    delay_loop 6              #设置运行情况检查时间,单位是秒
    lb_algo rr                #设置负载调度算法,这里设置为rr,即轮询算法
    lb_kind DR                #设置LVS实现负载均衡的机制,有NAT、TUN、DR三个模式可选
    nat_mask 255.255.255.0 
    persistence_timeout 50    #会话保持时间,单位是秒。这个选项对动态网页是非常有用的,为集群系统中的session共享提供了一个很好的解决方案。
                              #有了这个会话保持功能,用户的请求会被一直分发到某个服务节点,直到超过这个会话的保持时间。
                              #需要注意的是,这个会话保持时间是最大无响应超时时间,也就是说,用户在操作动态页面时,如果50秒内没有执行任何操作
                              #那么接下来的操作会被分发到另外的节点,但是如果用户一直在操作动态页面,则不受50秒的时间限制
    protocol TCP              #指定转发协议类型,有TCP和UDP两种

    real_server 192.168.97.119 3306 { #配置服务节点1,需要指定real server的真实IP地址和端口,IP与端口之间用空格隔开
        weight 1              #配置服务节点的权值,权值大小用数字表示,数字越大,权值越高,设置权值大小可以为不同性能的服务器
                              #分配不同的负载,可以为性能高的服务器设置较高的权值,而为性能较低的服务器设置相对较低的权值,这样才能合理地利用和分配系统资源
        TCP_CHECK {           #realserver的状态检测设置部分,单位是秒
            connect_timeout 3    #表示3秒无响应超时
            nb_get_retry 3       #表示重试次数
            delay_before_retry 3 #表示重试间隔
            connect_port 3306
        } 
    }
    real_server 192.168.97.120 3306 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 3306
        }
    }
}

修改部分上述配置,作为backup服务器配置

 

 

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP   #将state从MASTER改为BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 99  #修改优先级
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.97.155
    }
}

virtual_server 192.168.97.155 3306{
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.97.119 3306{
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 3306
        }
    }
    real_server 192.168.97.120 3306{
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 3306
        }
    }
}


2 两台RS上为lo:0绑定VIP地址、抑制ARP广播

cd /etc/init.d/
vi realserver.sh

#!/bin/bash
#description: Config realserver

VIP=192.168.97.155
 
/etc/rc.d/init.d/functions
 
case "$1" in
start)
       /sbin/ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
       /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
       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
       sysctl -p >/dev/null 2>&1
       echo "RealServer Start OK"
       ;;
stop)
       /sbin/ifconfig lo:0 down
       /sbin/route del $VIP >/dev/null 2>&1
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
       echo "RealServer Stoped"
       ;;
*)
       echo "Usage: $0 {start|stop}"
       exit 1
esac


3,启动脚本,服务
分别在rs机器,启动脚本
chmod +x /etc/rc.d/init.d/function
sh realserver.sh start
在负载机上启动keepalived
systemctl restart keepalived
观察/var/log/messages
4,测试
[root@m1 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.97.155:3306 rr persistent 50
  -> 192.168.97.119:3306          Route   1      0          0         
  -> 192.168.97.120:3306          Route   1      0          1  
在另外一台服务器登录
[root@oracledb ipvsadm-1.26]# mysql -h192.168.97.155 -uroot -p -Dmysql
Enter password:
Reading table information for completion of table and column names
You can turn off this feature to get a quicker startup with -A

Welcome to the MySQL monitor.  Commands end with ; or \g.
Your MySQL connection id is 406
Server version: 5.7.14-log Source distribution

Copyright (c) 2000, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.

Oracle is a registered trademark of Oracle Corporation and/or its
affiliates. Other names may be trademarks of their respective
owners.

Type 'help;' or '\h' for help. Type '\c' to clear the current input statement.

mysql> exit
Bye
另外可以尝试1,关闭一台rs中的mysql观察ipvsadm变化 2,关闭192.168.97.118

 

扩展说明来自(https://www.cnblogs.com/tangyanbo/p/4305589.html):

1 初识LVS:Linux Virtual Server

1.1 LVS是什么

      LVS是Linux Virtual Server的简称,也就是Linux虚拟服务器, 是一个由章文嵩博士发起的自由软件项目,它的官方站点是www.linuxvirtualserver.org。现在LVS已经是 Linux标准内核的一部分,在Linux2.4内核以前,使用LVS时必须要重新编译内核以支持LVS功能模块,但是从Linux2.4内核以后,已经完全内置了LVS的各个功能模块,无需给内核打任何补丁,可以直接使用LVS提供的各种功能。

1.2 LVS有什么作用

      LVS主要用于服务器集群的负载均衡。它工作在网络层,可以实现高性能,高可用的服务器集群技术。它廉价,可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器。它易用,配置非常简单,且有多种负载均衡的方法。它稳定可靠,即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作,也不影响整体效果。另外可扩展性也非常好。

LVS自从1998年开始,发展到现在已经是一个比较成熟的技术项目了。可以利用LVS技术实现高可伸缩的、高可用的网络服务,例如WWW服务、Cache服务、DNS服务、FTP服务、MAIL服务、视频/音频点播服务等等,有许多比较著名网站和组织都在使用LVS架设的集群系统,例如:Linux的门户网站(www.linux.com)、向RealPlayer提供音频视频服务而闻名的Real公司(www.real.com)、全球最大的开源网站(sourceforge.net)等。

1.3 LVS的体系结构

使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成:

(1)最前端的负载均衡层,用Load Balancer表示;

(2)中间的服务器集群层,用Server Array表示;

(3)最底端的数据共享存储层,用Shared Storage表示;

在用户看来,所有的内部应用都是透明的,用户只是在使用一个虚拟服务器提供的高性能服务。

centos7 LVS+Keepalived实现mysql的负载均衡_第1张图片

1.4 LVS负载均衡机制

(1)LVS是四层负载均衡,也就是说建立在OSI模型的第四层——传输层之上,传输层上有我们熟悉的TCP/UDP,LVS支持TCP/UDP的负载均衡。因为LVS是四层负载均衡,因此它相对于其它高层负载均衡的解决办法,比如DNS域名轮流解析、应用层负载的调度、客户端的调度等,它的效率是非常高的。

(2)LVS的转发主要通过修改IP地址(NAT模式,分为源地址修改SNAT和目标地址修改DNAT)、修改目标MAC(DR模式)来实现。

①NAT模式:网络地址转换

centos7 LVS+Keepalived实现mysql的负载均衡_第2张图片

NAT(Network Address Translation)是一种外网和内网地址映射的技术。NAT模式下,网络数据报的进出都要经过LVS的处理。LVS需要作为RS(真实服务器)的网关。当包到达LVS时,LVS做目标地址转换(DNAT),将目标IP改为RS的IP。RS接收到包以后,仿佛是客户端直接发给它的一样。RS处理完,返回响应时,源IP是RS IP,目标IP是客户端的IP。这时RS的包通过网关(LVS)中转,LVS会做源地址转换(SNAT),将包的源地址改为VIP,这样,这个包对客户端看起来就仿佛是LVS直接返回给它的。客户端无法感知到后端RS的存在。

②DR模式:直接路由

centos7 LVS+Keepalived实现mysql的负载均衡_第3张图片

DR模式下需要LVS和RS集群绑定同一个VIP(RS通过将VIP绑定在loopback实现),但与NAT的不同点在于:请求由LVS接受,由真实提供服务的服务器(RealServer, RS)直接返回给用户,返回的时候不经过LVS。详细来看,一个请求过来时,LVS只需要将网络帧的MAC地址修改为某一台RS的MAC,该包就会被转发到相应的RS处理,注意此时的源IP和目标IP都没变,LVS只是做了一下移花接木。RS收到LVS转发来的包时,链路层发现MAC是自己的,到上面的网络层,发现IP也是自己的,于是这个包被合法地接受,RS感知不到前面有LVS的存在。而当RS返回响应时,只要直接向源IP(即用户的IP)返回即可,不再经过LVS。

(3)DR负载均衡模式数据分发过程中不修改IP地址,只修改mac地址,由于实际处理请求的真实物理IP地址和数据请求目的IP地址一致,所以不需要通过负载均衡服务器进行地址转换,可将响应数据包直接返回给用户浏览器,避免负载均衡服务器网卡带宽成为瓶颈。因此,DR模式具有较好的性能,也是目前大型网站使用最广泛的一种负载均衡手段

 

 

 

 

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