LVS负载均衡之三：LVS-DR搭建web群集、LVS结合Keepalived搭建高可用web群集

• 实现LVS的DR模式

  LVS的DR模式的原理详细介绍请看LVS负载均衡之一：LVS-NAT、LVS-DR模式的原理详细介绍这篇博文。

  一. 实验环境

三台机器：

• Director节点： (ens33 192.168.10.53 vip ens33:0 192.168.10.80)

• Real server1： (ens33 192.168.10.51 vip lo:0 192.168.10.80)

• Real server2： (ens33 192.168.10.52 vip lo:0 192.168.10.80)

二. 安装和配置

1. 配置两个real server服务器

（1） 配置虚拟IP地址（VIP）

VIP地址仅用作发送Web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（改由调度器Director监听并分发）。因此使用虚接口lo:0来承载VIP地址。

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0
 DEVICE=lo:0
 IPADDR=192.168.10.80
 NETMASK=255.255.255.255   #子网掩码必须全为1
 ONBOOT=yes 1
ifup lo:0     #开启虚拟接口 

（2）安装httpd，创建测试网页

#安装httpd
yum install httpd -y

#real server1创建测试网页
echo "Server 192.168.10.51" > /var/www/html/index.html
#real server2创建测试网页
echo "Server 192.168.10.52" > /var/www/html/index.html

（3）启动httpd服务，关闭防火墙和安全性策略

#启动httpd服务
systemctl start httpd.service 
systemctl enable httpd.service 

#关闭防火墙和安全性策略
systemctl stop  firewalld.service 
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

（4）在两台real server上配置启动脚本

vim /etc/init.d/rs.sh
  #!/bin/bash
  VIP=192.168.10.80
        case "$1" in
        start)
                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0      #为本机添加一条路由记录
                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)
                ifconfig lo:0 down
                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 Stopd"
                ;;
        *)
                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                exit 1
        esac
        exit 0

这里需要注意的是避免ARP通信紊乱，解决方案是：修改RS上内核参数（arp_ignore和arp_announce）将RS上的VIP配置在lo接口的别名上，并限制其不能响应对VIP地址解析请求。

• arp_ignore=1表示系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求。

• arp_announce=2表示系统不使用IP包的源地址来设置ARP请求的源地址，而选择发送接口的IP地址。
  （5）运行启动脚本

  chmod +x rs.sh
  service rs.sh start

  最后在本机上自测访问网站服务
  
  

  2. 配置Director server服务器

  （1）配置虚拟IP地址，以便响应群集访问

  cd /etc/sysconfig/network-scripts/
  cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
  vim ifcfg-ens33:0
  DEVICE=ens33:0
  ONBOOT=yes
  IPADDR=192.168.10.80
  NETMASK=255.255.255.0
  ifup ens33:0 

  
  （2）安装ipvsadm管理工具

  yum install ipvsadm -y  

  （3）开启路由功能

  vim /etc/sysctl.conf
  net.ipv4.ip_forward=1
  sysctl -p     #保存

  （4）调整/proc响应参数，关闭Linux内核重定向参数响应

  vim /etc/sysctl.conf
  net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0  
  net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
  net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
  sysctl -p #保存

  （5）配置Director启动脚本

  vim /etc/init.d/dr.sh
  #!/bin/bash
  GW=192.168.10.1
  VIP=192.168.10.80
  RIP1=192.168.10.51
  RIP2=192.168.10.52
  case "$1" in
      start)
      /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
      systemctl start ipvsadm
      /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up
      /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0
      /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
      /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g
      /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
      echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
      ;;
      stop)
      /sbin/ipvsadm -C
      systemctl stop ipvsadm
      ifconfig ens33:0 down
      route del $VIP
      echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
       ;;
      status)
      if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then
      echo "ipvsadm stoped---------------"
      exit 1
              else
              echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
      fi
      ;;
      *)
      echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
      exit 1
  esac
  exit 0

  （6）启动脚本，添加两个Real Server节点服务器

  chmod +x /etc/init.d/dr.sh
  service dr.sh start

  （7）关闭防火墙和安全策略

  systemctl stop firewalld.service
  systemctl disable firewalld.service
  setenforce 0

  三.测试LVS群集

  用Windows客户端直接访问http://192.168.10.80/， 将能够看到由真实服务器提供的网页内容。

第一次访问：

Real Server连接次数查看：

刷新一次：

Real Server连接次数查看：

---

• LVS结合keepalive

1.高可用群集(High Availability Cluster)：以提高应用系统的可靠性、尽可能的减少中断时间为目标，确保服务的连续性，达到高可用（HA）容错效果。

2.LVS可以实现负载均衡，但是不能够故障切换和健康检查，也就是当一个rs服务器出现故障时，LVS仍然会把请求转发给故障的rs服务器，这样就会导致请求无效。keepalive软件可以解决 LVS 单点故障的问题,能同时实现 LVS 的高可用性。这里以LVS-DR模式为例。

一.实验环境

上述的LVS-DR搭建好web群集后，再添加一台备用的Director Server服务器，其配置同上。

四台机器：

• Keepalived1 + lvs1(Director1)：192.168.10.53 （主）
• Keepalived2 + lvs2(Director2)：192.168.10.54 （从）
• Real server1：192.168.10.51
• Real server2：192.168.10.52
• VIP: 192.168.10.80

二.安装配置

在两个Director Server 节点服务器部署keepalived服务。

（1）安装keepalive软件

yum install keepalived -y

（2）主keepalived节点配置（lvs1）

#主节点( MASTER )配置文件
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
 global_defs {
  ...    #省略部分
  smtp_server 127.0.0.1           #指向本地
  router_id LVS_01               #指定名称,备份服务器不同名称
  ...    #省略部分          
}

 vrrp_instance VI_1 {        #定义VRRP热备实例
    state MASTER            #MASTER表示主调度器
    interface ens33         #承载VIP地址的物理接口
    virtual_router_id 51    #虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致
    priority 100            #主调度器优先级
    advert_int 1            #通告间隔秒数
    authentication {        #认证信息
        auth_type PASS      #认证类型
        auth_pass 1111      #字码密串
    }
    virtual_ipaddress {     #指定群集VIP地址，也就是漂移地址
        192.168.10.80
    }
}

virtual_server 192.168.10.80 80 {  #虚拟服务器VIP地址
    delay_loop 6                   #健康检查的间隔时间
    lb_algo rr                     #轮询rr的调度算法
    lb_kind DR                     #直接路由工作模式
    persistence_timeout 0          #连接保持时间
    protocol TCP                   #应用服务采用的是TCP协议

    real_server 192.168.10.51 80 {  

                        #第一个web节点的服务器地址、端口
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80       
        }
    }

    real_server 192.168.10.52 80 {  

                       #第二个web节点的服务器地址、端口
 router_id LVS_01         weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 10
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

（3）从keepalived节点配置（lvs2）
拷贝主节点的配置文件keepalived.conf，然后修改如下内容：

router_id LV ->  router_id LVS_02 #从调度器名称
state MASTER -> state BACKUP  #从调度器
priority 100 -> priority 90   #从调度器优先级

（4）启动keepalive

#先主后从分别启动keepalive
systemctl start keepalived

三.测试 keepalived 的HA特性

（1）虚拟IP地址漂移

首先在master(lvs1)上执行命令 ip addr ，可以看到vip在master节点上的；

这时如果在master上执行 systemctl stop keepalived 命令，这时vip已经不在master上，在slave节点上执行 ip addr 命令可以看到 vip 已经正确漂到slave节点。

这时客户端去访问 http://192.168.10.80 访问依然正常。

（2）连通性

在客户机执行“ping 192.168.10.80 -t”,能够正常ping通。
禁用master(lvs1)的ens33网卡，发现还是能正常ping通。

（3）web访问测试

禁用master(lvs1)的ens33网卡，再次访问上述web服务，网页文档显示正常。