为方便进行原理分析,将Client与群集机器放在同一网络中,数据包流经的路线为1-2-3-4
vip每个节点都要配置并且要相同,作为唯一入口,给均衡器
1、Client向目标VIP发出请求,Director(负载均衡器)接收。
此时IP包头及数据帧头信息为:
2、Director根据负载均衡算法选择RealServer_1,不修改也不封装IP报文,而是将数据帧的MAC地址改为RealServer_1的MAC地址,然后在局域网上发送。
IP包头及数据帧头信息如下:
3、RealServer_1收到这个帧,解封装后发现目标IP与本机匹配(RealServer事先绑定了VIP),于是处理这个报文。随后重新封装报文,发送到局域网。
此时IP包头及数据帧头信息为:
4、Client将收到恢复报文。Client认为得到正常的服务,而不会知道是哪一台服务器处理的
注意:如果跨网段,那么报文通过路由器经由Internet返回给用户
在LVS-DR负载均衡集群中,负载均衡器与节点服务器都要配置相同的VIP地址
在局域网中具有相同的IP地址,势必会造成各服务器ARP通信的紊乱
对节点服务器进行处理,使其 不响应针对VIP的ARP请求
RealServer返回报文(源IP是VIP) 经路由器转发,在重新封装报文时, 需要先获取路由器的MAC地址
发送ARP请求时,Linux默认使用IP 包的源IP地址(即VIP)作为ARP请求包中的源IP地址,而不使用发送接口(例如ens33) 的IP地址
路由器收到ARP请求后,将更新ARP表项
原有的VIP对应Director的MAC地址会被更新为VIP对应 RealServer的MAC地址
解决方法:
在企业应用中,单台服务器承担应用存在单点故障的危险,在企业应用集群中,存在了至少两处单点故障危险,单点故障一旦发生,企业服务将发生中断,造成极大的危害
Keepalived是专为LVS和HA设计的一款健康检查工具,支持故障自动切换(Failover),支持节点健康状态检查(Health Checking)
官方网站:http://www.keepalived.org/
keepalived的设计目标是构建高可用的lvs负载均衡群集,可以调用ipvsadm工具来创建虚拟服务器、管理服务器池,而不仅仅用作双机热备
使用keepalived构建lvs群集更加简便易用,主要优势体现在:
对lvs负载调度器实现热备切换,提高可用性
对服务器池中的节点进行健康检查,自动移除失效节点,恢复后在重新加入
Keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux服务器的多机热备功能
VRRP,虚拟路由冗余协议,是针对路由器的一种备份解决方案
Keepalived配置目录位于/etc/keepalived/
Keepalived.conf是主配置文件
globa_defs {…}区段指定全局参数
vrrp_instance实例名称{…}区段指定vrrp热备参数
注释文字以“!”符号开头
目录samples/,提供了许多配置样例作为参考
●router_id HA_TEST_R1:本路由器(服务器)的名称
●vrrp_instanceVl _1 :定义VRRP热备实例
●state MASTER:热备状态,MASTER表示主服务器
●interface ens33 :承载VIP地址的物理接口
●virtual_router_ id 1 :虚拟路由器的ID号,每个热备组保持id必须一致
●priority 100:优先级数值越大优先级越高
●advert_int 1:通告间隔秒数(心跳频率)
●auth_type PASS:认证类型
●auth_pass 123456:密码字串
●virtual_ jipaddress {vip}:指定漂移地址(VIP),可以有多个(多个之间中间用逗号分隔)
Keepalived备份服务器的配置与master的配置有三个选项不同
其他选项与master相同
全局配置、热备配置:首先应为主、从调度器实现热备功能,漂移地址使用LVS群集的VIP地址
Web服务器池配置:在Keepalived的热备配置基础上,添加“virtual_server VIP端口{…}”区段来配置虚拟服务器,主要包括对负载调度算法、群集工作模式、健康检查间隔、真实服务器地址等参数的设置
在DR模式的lvs集群中,除了需要调整/proc系统的ARP响应参数以外,还需要为虚拟接口lo:0配置VIP地址,并添加一条到VIP的本地路由,具体方法与LVS-DR集群一致
在客户机能够通过群集的VIP地址192.168.100.10正常访问web内容
当主、从调度器任何一个失效时,web站点仍然可以访问
只要服务器池有两台及以上的真实服务器可用,就可以实现访问量的负载均衡
实验:
VIP(ens33:0) | 192.168.100.10 |
---|---|
centos7-1(LVS+keepalived) | 192.168.100.110 |
centos7-2(LVS+keepalived) | 192.168.100.120 |
centos7-3(web1) | 192.168.100.201 |
centos7-3(web2) | 192.168.100.202 |
已一台为例,另一台配置相同
#安装工具: ipvsadm 和 keepalived
[root@localhost ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
#关闭防火墙
[root@localhost init.d]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost init.d]# setenforce 0
#更改配置文件并配置相应规则
[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf
#开启路由功能
net.ipv4.ip_forward=1
#proc响应关闭重定向功能,arp
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@localhost ~]# sysctl -p //生效
#配置VIP(虚拟IP)
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
#删除原有内容,添加以下内容配置VIP
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@localhost network-scripts]# ifup ens33:0 //开启
#编写便于service管理的脚本
[root@localhost network-scripts]# cd /etc/init.d/
[root@localhost init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.10
RIP1=192.168.100.201
RIP2=192.168.100.202
case "$1" in
start)
/sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm //保存配置
systemctl start ipvsadm //启动
/sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up //设置ens33:0地址,广播地址,子网掩码,并开启
/sbin/route add -host $VIP dev ens33:0 //添加路由网段信息
/sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr //定虚拟服务访问入口,指定轮询算法
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g //指定真实服务器,dr模式
/sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
echo "ipvsadm starting------------------[ok]"
;;
stop)
/sbin/ipvsadm -C //清空缓存
systemctl stop ipvsadm //关闭服务
ifconfig ens33:0 down //关闭接口
route del $VIP //删除路由信息
echo "ipvsamd stoped--------------------[ok]"
;;
status)
if [ ! -e ar/lock/subsys/ipvsadm ];then //判断文件存在与否决定状态
echo "ipvsadm stoped--------------------"
exit 1
else
echo "ipvsamd Runing-------------[ok]"
fi
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
exit 1
esac
exit 0
#添加权限并执行脚本
[root@localhost init.d]# chmod +x dr.sh
[root@localhost init.d]# service dr.sh start
ipvsadm starting------------------[ok]
为了区分验证结果,第一台与第二台web节点唯一不同的就是站点首页的内容,其他配置均一致
#关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
#安装apache并开启
[root@localhost ~]# yum install -y httpd
[root@localhost ~]# systemctl start httpd.service
#添加一个站点首页便于验证
第二台web节点站点首页内容hello accp
[root@localhost ~]# cd /var/www/html
[root@localhost html]# echo "hello kgc" > index.html
#配置VIP(虚拟IP)
root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@localhost network-scripts]# ifup lo:0 (启用)
#编写便于service管理的脚本
[root@localhost init.d]# cd /etc/init.d
[root@localhost init.d]# vim web.sh
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.10
case "$1" in
start)
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/lo/arp_ignore
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/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 Stoped"
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac
exit 0
#添加权限并执行脚本
[root@localhost init.d]# chmod +x web.sh
[root@localhost init.d]# service web.sh start
#使用客户端进行访问验证
如无法访问,回到LVS和Web节点,将脚本全部重启
1)DR1配置
#更改后启动keepalived
[root@localhost keepalived]# systemctl start keepalived.service
这个实验中,我们部署了 LVS 和 keepalived,为了实现负载均衡和双机热备
现在可以尝试将DR1(master)宕掉,访问页面,发现依然可以访问,说明双机热备成功了
若无法显示,可以尝试将服务器的脚本或其他服务重启