LVS(DR)+keepalived实现高性能高可用负载均衡

LVS(DR)+keepalived实现高性能高可用负载均衡

名词解释

LVS 是Linux Virtual Server的简写，是一个虚拟的服务器集群系统

Keepalived 主要用作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover的实现

RealServer 以下指WEB SERVER

VIP 由RealServer虚拟出来的虚拟IP，不是一个单独的设备，由ipvsadm 指定哪一台RealServer接收VIP请求 。

 

这里有网上找的张拓扑图，不一定准确，但是对理解系统还是有帮助的

 

安装与配置

1、对LVS机器的Linux内核版本有要求，需要ip_vs模块,现在用的机器基本都满足要求。

[root@LVS ~]#  lsmod | grep ip_vs

[root@LVS ~]#  modprobe ip_vs

2、在LVS机器上安装ipvsadm 和 keepalived ,使用yum 可源码安装均可。

 创建keepalived 配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf 以下为主服务器配置

! 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
   }
   notification_email_from lvs@local #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 eth0                  #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
        10.0.0.148
    }
}
virtual_server 10.0.0.148 80 {      #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
    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 10.0.0.137 80 {     #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 3                    #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 10      #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 80
        }
    }
    real_server 10.0.0.139 80 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

从服务器与主服务器基本相同，只要改二个地方就行了，priority的权重调小一点，state改成BACKUP

分别在LVS-MASTER、LVS-BACKUP上执行 /etc/init.d/keepalived start 启动服务

3、在RealServer上配置VIP

创建lvs.sh

#!/bin/bash
#description: Config lvs.sh
VIP=10.0.0.148
  
/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
  
exit 0

执行 ./lvs.sh start 为lo:0绑定VIP地址10.0.0.148、抑制ARP广播

 

验证

1.查看lvs状态在LVS机器上执行 ipvsadm -L

[root@LVS ~]#  ipvsadm -L

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

    -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 10.0.0.148:http rr persistent 50

    -> 10.0.0.139:http Route 3 0 0 

    -> 10.0.0.137:http Route 3 0 0

2.查看VIP是否生效在RealServer机器上执行 ifconfig

[root@WEB-1 ~]# ifconfig

lo:0 Link encap:Local Loopback 

      inet addr:10.0.0.148 Mask:255.255.255.255

      UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436 Metric:1

3.查看lvs日志在LVS机器上执行 tail -f /var/log/messages

[root@LVS-MASTER keepalived]#  tail -f /var/log/messages

4.查看LVS MASTER VIP绑定情况

ip add list

 

注意：

在debian中lvs.sh与redhat不同需要修改

. /etc/rc.d/init.d/functions 为. /lib/lsb/init-functions

 

扩展：常见的网站负载均衡技术1、DNS轮循

DNS轮循是指将相同的域名解释到不同的IP，随机使用其中某台主机的技术。

2、F5 BIG-IP 

F5 Networks 公司的著名硬件负载均衡交换机。支持硬件四层、七层交换

3、LVS

在Linux内核中作四层交换。

4、HAProxy 

软件七层交换，反向代理服务器。

5、Nginx 

软件七层交换，反向代理服务器。