FastDFS蛋疼的集群和负载均衡(十六)之LVS+Keepalived主备模式

diary_report.jpg

Interesting things

接着上一篇继续延伸
准备环境
vip 192.168.12.100
lvs_director_master 192.168.12.4
lvs_director_slave 192.168.12.8
nginx1 192.168.12.2
nginx2 192.168.12.3
tomcat1 192.168.12.6
tomcat2 192.168.12.7

What did you do today

什么是高可用？

lvs作为负载均衡器，所有请求都先到达lvs，可见lvs处于非常重要的位置，如果lvs服务器宕机，后端web服务器将无法提供服务，影响严重。

为了防止负载均衡服务器的宕机，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行高可用监控程序，通过传送诸如"i am alive"这样的信息来监控对方的运行状况。当备份机不能再一定的时间内收到这样的信息，它就接管主服务器的服务ip并继续提供负载均衡服务，当备用服务器又从主服务器收到"i am alive"这样的信息时，它就释放服务ip地址，这样主服务器就开始再次提供负载均衡服务。

什么是keepalived?

keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用于防止单点故障。

keepalived的作用是检测web服务器的状态，如果有一台web服务器司机或者工作出现故障，keepalived将检测到，并且将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后keepalived自动将web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web服务器。

keepalived工作原理

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol,即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup。master上面有一个对外提供服务的vip(该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip)，master会发组播，当backup收不到VRRP包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master，这样的话就可以保证路由器的高可用了。

keepalived主要有3个模块，分别是core、check和VRRP。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。VRRP模式是来实现VRRP协议的。

LVS+Keepalived实现主备过程

初始状态

image.png

主机宕机，备用机提供服务

image.png

主机恢复

image.png

对192.168.12.4和192.168.12.8配置keepalived基本环境，具体步骤请看我之前的博客【Diary Report 2017-12-28】关于FastDFS蛋疼的集群和负载均衡(六)之Nginx高可用集群

keepalived基础配置完毕后，查询系统服务是否存在

chkconfig --list

image.png

配置日志文件

1.将keepalived日志输出到local0
vim /etc/sysconfig/keepalived，KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"

image.png

2.在/etc/rsyslog.conf添加:
local0.* /var/log/keepalived.log

image.png

3.重启启动keepalived和rsyslog服务:
service rsyslog restart
service keepalived restart

进入/var/log/下面，找到keepalived.log

image.png

5.查看keepalived.log。tail -f keepalived.log

image.png

6.差一点忘记说了，添加可执行权限：chmod +x /etc/init.d/keepalived

配置keepalived

修改/etc/keepalived/keepalived.conf之前，我们看看里面写了什么东西。

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    }
}

virtual_server 192.168.200.100 443 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.201.100 443 {
        weight 1
        SSL_GET {
            url {
              path /
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.2 1358 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    sorry_server 192.168.200.200 1358

    real_server 192.168.200.2 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.3 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.3 1358 {
    delay_loop 3
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.200.4 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.5 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url {
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

我们参考官方的配置，把主lvs的keepalived.conf进行相应的修改，具体如下：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
    # 发生故障时发送的邮箱
    #[email protected]                                   
   }
   # 使用哪个邮箱发送
   #notification_email_from [email protected]
   # 发件服务器
   #smtp_server xxx.com                                  
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script check_lvs {
    script "/etc/keepalived/lvs_check.sh"         ##监控脚本
    interval 2                                      ##时间间隔，2秒
    weight -20                                        ##权重
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER             # 标示为主lvs
    interface eth0           # HA检测端口
    virtual_router_id 51     # 主备的virtual_router_id 必须相同
    priority 100             # 优先级,备lvs要比主lvs稍小
    advert_int 1             # VRRP Multicast 广播周期秒数
    authentication {         # 定义认证
        auth_type PASS       # 认证方式为口令认证
        auth_pass 1111       # 定义口令
    }

   track_script {
        check_lvs        #监控脚本
   }

    virtual_ipaddress {      # 定义vip
        192.168.12.100        # 多个vip可换行添加
    }
}

virtual_server 192.168.12.100 80 {
    delay_loop 6       # 每隔6秒查看realserver状态
    lb_algo wlc        # 调度算法为加权最小连接数
    lb_kind DR         # lvs工作模式为DR(直接路由)模式
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50  # 同一IP 的连接50秒内被分配到同一台realserver(测试时建议改为0)
    protocol TCP            # 用TCP监测realserver的状态

    real_server 192.168.12.2 80 {       # 定义realserver
        weight 3                       # 定义权重
        TCP_CHECK {  # 注意TCP_CHECK和{之间的空格,如果没有的话只会添加第一个realserver
            connect_timeout 3          # 三秒无响应超时
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
    real_server 192.168.12.3 80 {
        weight 3
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

修改备用lvs下/etc/keepalived/keepalived.conf文件。配置内容基本和主lvs保持一致，需要注意的地方:修改state为BACKUP，priority比MASTER低，virtual_router_id和master保持一致。
在主备lvs中/etc/keepalived/目录下，创建lvs_check.sh脚本，内容如下：

#!/bin/sh    
aa=`ipvsadm -ln`  
str="Route"  
bb=`echo $aa|grep $str|wc -l`  
if [ $bb = 0 ];then  
    service lvsdr start  
    sleep 3  
    aa=`ipvsadm -ln`  
    bb=`echo $aa|grep $str|wc -l`  
    if [ $bb = 0 ];then  
        killall keepalived  
    fi  
fi

先关闭主备lvs中的keepalived和lvsdr服务。

service lvsdr stop
service keepalived stop

image.png

image.png

然后开启主备lvs中的keepalived服务。

我们接着通过ipvsadm查看lvs是否处于启动状态，发现lvs启动了！

image.png

image.png

开启192.168.12.2和192.16812.3的nginx服务和lvsdr服务。
开启192.168.12.6和192.168.12.7的tomcat
接着我们通过ip a 命令查看虚拟ip

主lvs设备的虚拟ip信息

image.png

备lvs设备的虚拟ip信息

image.png

出现这种情况似乎和我们想象的不太一样。我们可以先关闭防火墙。我们先关闭主lvs的keepalived服务，然后再关闭备lvs的keepalived服务。然后重新启动主lvs、备用lvs的keepalived服务即可。重启之后，我们发现备用lvs的eth0节点没有虚拟ip192.168.12.100了，如我所愿！

image.png

image.png

主备lvs启动成功后，第一次访问192.168.12.100。

image.png
第二次访问192.168.12.100

image.png
当我们停掉主lvs，发现192.168.12.100还可以访问。此时我们在备lvs，通过ip a 查看发现eth0节点多了虚拟ip 192.168.12.100

image.png

FastDFS蛋疼的集群和负载均衡(十六)之LVS+Keepalived主备模式_第20张图片

image.png

接着开启主lvs，主导权又到了主lvs。

Summary

明天进行问题总结，然后实现LVS+Keepalived双主模式。

FastDFS蛋疼的集群和负载均衡(十六)之LVS+Keepalived主备模式

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什么是高可用？

什么是keepalived?

keepalived工作原理

LVS+Keepalived实现主备过程

配置keepalived

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