LVS+Keepalived构建高可用负载均衡(配置篇)

一、 LVS简介
   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。使用LVS技术要达到的目标是：通过LVS提供的负载均衡技术和Linux操作系统实现一个高性能、高可用的服务器群集，它具有良好可靠性、可扩展性和可操作性。从而以低廉的成本实现最优的服务性能。
      关于LVS的安装与介绍，在前面的文章中已经有过深入介绍，这里不再讲述。

本文讲解的环境如下：

操作系统：统一采用Centos5.3版本，地址规划如下：

 

图1

         图1中的VIP指的是虚拟IP地址，还可以叫做LVS集群的服务IP，在DR、TUN模式中，数据包是直接返回给用户的，所以，在Director Server上以及集群的每个节点上都需要设置这个地址。此IP在Real Server上一般绑定在回环地址上，例如lo:0，同样，在Director Server上，虚拟IP绑定在真实的网络接口设备上，例如eth0:0。
 各个Real Server可以是在同一个网段内，也可以是相互独立的网段，还可以是分布在internet上的多个服务器.

LVS+Keepalived高可用负载均衡集群拓扑结构如图2所示：

 

图2

二、安装Keepalived
keepalived起初是为LVS设计的,专门用来监控集群系统中各个服务节点的状态,后来又加入了VRRP的功能，VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虚拟路由器冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由出现的单点故障问题，它能够保证网络的不间断、稳定的运行。所以，keepalived一方面具有服务器健康检测功能，另一方面也具有HA cluster功能。 
 Keepalived的官方站点是http://www.keepalived.org，可以在这里下载到各种版本，我们这里下载的是keepalived-1.1.19.tar.gz，安装步骤如下：
[root@DR1 ~]#tar zxvf keepalived-1.1.19.tar.gz
[root@DR1 ~]#cd keepalived-1.1.19
[root@DR1 keepalived-1.1.19]#./configure   --sysconf=/etc \
> --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.18-8.el5-i686
[root@DR1 keepalived-1.1.19]#make
[root@DR1 keepalived-1.1.19]#make install
[root@DR1 keepalived-1.1.19]#ln -s /usr/local/sbin/keepalived  /sbin/
 在编译选项中，“--sysconf”指定了Keepalived配置文件的安装路径，即路径为/etc/Keepalived/Keepalived.conf，“--with-kernel-dir”这是个很重要的参数，但这个参数并不是要把Keepalived编译进内核，而是指定使用内核源码里面的头文件，就是include目录。如果要使用LVS时，才需要用到此参数，否则是不需要的.

三、配置Keepalived
 Keepalived的配置非常简单，仅仅需要一个配置文件即可完成HA cluster和lvs服务节点监控功能，Keepalived的安装已经在上面章节进行了介绍，在通过Keepalived搭建高可用的LVS集群实例中，主、备Director Server都需要安装Keepalived软件，安装成功后，默认的配置文件路径为/etc/Keepalived/Keepalived.conf。一个完整的keepalived配置文件，有三个部分组成，分别是全局定义部分、vrrp实例定义部分以及虚拟服务器定义部分，下面详细介绍下这个配置文件中每个选项的详细含义和用法：
 

#全局定义部分
global_defs {
   notification_email {
     [email protected]     #设置报警邮件地址，可以设置多个，每行一个。注意，如果要开启邮件报警，需要开启本机的sendmail服务。
     [email protected]
   }
   notification_email_from Keepalived@localhost     #设置邮件的发送地址。
   smtp_server 192.168.200.1 #设置smtp server地址。
   smtp_connect_timeout 30 #设置连接smtp服务器超时时间。
   router_id  LVS_MASTER    #运行Keepalived服务器的一个标识。发邮件时显示在邮件标题中的信息
}

#vrrp实例定义部分
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER  #指定Keepalived的角色，MASTER表示此主机是主用服务器，BACKUP表示是备用服务器。
    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，并且同一个vrrp实例使用唯一的标识，即同一个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 {        #设定验证类型和密码。
        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。
        192.168.12.135
    }
}

#虚拟服务器定义部分
virtual_server 192.168.12.135 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      #设置健康检查时间，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，可以有NAT、TUN和DR三个模式可选。
persistence_timeout 50                  #会话保持时间，单位是秒，这个选项对于动态网页是非常有用的，为集群系统中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，如果在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节点，但是如果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 192.168.12.246 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，设置权值的大小可以为不同性能的服务器分配不同的负载，可以对性能高的服务器设置较高的权值，而对性能较低的服务器设置相对较低的权值，这样就合理的利用和分配了系统资源。
        TCP_CHECK {   #realserve的状态检测设置部分，单位是秒
            connect_timeout 10     #10秒无响应超时
            nb_get_retry 3  #重试次数
            delay_before_retry 3    #重试间隔
        }
    }

    real_server 192.168.12.237 80 {  #配置服务节点2
        weight 1   
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3   
            nb_get_retry 3           
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

          在配置Keepalived.conf时，需要特别注意配置文件的语法格式，因为Keepalived在启动时并不检测配置文件的正确性，即使没有配置文件，Keepalived也照样能启动起来，因而配置文件一定要正确。
          在默认情况下，Keepalived在启动时会查找/etc/Keepalived/Keepalived.conf配置文件，如果你的配置文件放在了其它路径下，可以通过“Keepalived  -f”参数指定你所在的配置文件路径即可。
          Keepalived.conf配置完毕后，将此文件拷贝到备用Director Server对应的路径下，然后做两个简单的修改即可:
 将“state MASTER”更改为“state BACKUP”
 将priority 100更改为一个较小的值，这里改为“priority 80”
 最后，还要配置集群的Real server节点，以达到与Director Server相互广播通信并忽略arp的目的，脚本的内容已经在前面文章中进行过介绍，这里不做解释。

（待续）