在一个系统中,常常存在一些单点服务器,为了提高整个系统的稳定性,我们常常需要对这些单点服务做高可用配置,keepalived即为一种常用的高可用配置服务。

    首先我们来了解一下神马是keepalived?j_0048.gif

       keepalived是一个基于VRRP协议来实现的WEB服务高可用方案,可以利用其来避免单点故障。使用多台节点安装keepalived。其他的节点用来提供真实的服务,同样的,他们对外表现一个虚拟的IP。主服务器宕机的时候,备份服务器就会接管虚拟IP,继续提供服务,从而保证了高可用性。

    keepalived主要是模块是VRRP Stack和Cheackers,实现HA集群 中失败切换(Failover)功能。Keepalived通过VRRP功能能再结合LVS负载均 衡软件即可部署一个高性能的负载均衡集群系统。,Cheackers主要实现可 实现对服务器运行状态检测和故障隔离。其中ipvs和realserver健康状态检 查通过配置文件配置就可以实现,而其他服务高可用则需要通过自己编写脚 本,然后配置keepalived调用来实现。

    Keepalived运行有3个守护进程。父进程主要负责读取配置文件初始化 、监控2个子进程等;然后两个子进程,一个负责VRRP,另一个负责 Cheackers健康检查。其中父进程监控模块为WacthDog,工作实现:每个 子进程打开一个接受unix域套接字,父进程连接到那些unix域套接字并向子 进程发送周期性(5s)hello包。 上图是Keepalived的功能体系结构,大致分两层:用户空间(user space) 和内核空间(kernel space)。 内核空间:主要包括IPVS(IP虚拟服务器,用于实现网络服务的负载均衡) 和NETLINK(提供高级路由及其他相关的网络功能)两个部份。

     Keepalived有以下几个特性:

     配置文件简单、稳定性强、成本低廉、应用范围广、支持多种类型

     上面我们有提到VRRP,接下来就简单介绍下VRRP。B_0001.gif

     VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议) 可以认为是实现路由器高可用的协议,简单的说,当一个路由器故障时可以 由另一个备份路由器继续提供相同的服务。

    VRRP根据优先级来确定虚拟路由器中每台路由器的角色(Master路由 器或Backup路由器)。VRRP优先级的取值范围为0到255(数值越大表明 优先级越高),可配置的范围是1到254,优先级0为系统保留给路由器放弃 Master位置时候使用,255则是系统保留给IP地址拥有者使用。优先级越高 ,则越有可能成为Master路由器。当两台优先级相同的路由器同时竞争 Master时,比较接口IP地址大小。接口地址大者当选为Master。

    这些名词我们都已经简单GET到了,下面我们就以一个实验来验证这些原理的正确性。

    实验:

    一、环境准备

    两台centos系统做DR、一主一从,两台实现过基于LNMP的电子商务网站。

    

机器名

Ip配置

服务角色

备注

Lvs-server-master

VIP:172.17.253.1

DIP:172.17.254.117

负载均衡器(主服务器)

开启路由功能

(配置leepalived

Lvs-server-backup

VIP:172.17.253.1

DIP:172.17.252.244

负载均衡器(从服务器)

开启路由功能

(配置leepalived)

Lnmp-server1

RIP:172.17.254.17

VIP:172.17.253.1

后端服务器


Lnmp-server2

RIP:172.17.254.107

VIP:172.17.253.1

后端服务器


基于LVS-DR模型实现keepalived的主从架构_第1张图片

    主从架构图

    二、安装步骤:

      1、两台服务器都使用yum方式安装keepalived服务

    2、iptables -F && setenforing 清空防火墙策略,关闭selinux

    三、修改keepalived主(lvs-server-master)配置文件实现virtual_instance和virtual_server:   

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        172.17.253.1
    }
}
virtual_server 172.17.253.1 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
 
    real_server 172.17.254.17 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 172.17.254.107 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
}
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

    四、修改keepalived从(lvs-server-backup)配置文件实现virtual_instance和virtual_server:

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens37
    virtual_router_id 51
    priority 98
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 2222
    }
     virtual_ipaddress {
        172.17.253.1
    }
}
virtual_server 172.17.253.1 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
 
    real_server 172.17.254.17 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 172.17.254.107 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

    五、测试访问:http://172.17.253.1

    1.在两台均衡器上都开启keepalived服务的情况下,web网站能正常访问。

    2.在主服务器上关闭keepalived服务进行测试。

    c119e42560999962df0beec71991952a.png-wh_


    401ec28cda2fdc3a82df931f3e3269a6.png-wh_

    3.在从服务器上关闭keepalived服务进行测试

    4e7d62b2ce96c8665eea070533aa0728.png-wh_    

    

    基于LVS-DR模型实现keepalived的主从架构_第2张图片


    基于LVS-DR模型实现keepalived的主从架构_第3张图片