高效多用的群集之部署LVS+Keepalived 高可用群集（DR模式）
目录
- 一、LVS+Keepalived 高可用群集
-
- 1.LVS
- 2.Keepalived功能及作用
- 3.Keepalived实现原理剖析
- 二、LVS-DR中的ARP问题
- 三、LVS负载均衡DR模式集群部署步骤
-
- 1、部署NFS共享服务器
- 2、配置节点服务器
-
- 配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.109.100）
- 调整内核的ARP 响应参数
- 编辑网页主页
- 3、配置负载调度器
-
- 关防火墙
- 加载ip_vs模块
- 调整 proc 响应参数
- 配置负载分配策略
- 配置keeplived
一、LVS+Keepalived 高可用群集
1.LVS
Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server)
LVS 实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用， 为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种高效的解决方法
2.Keepalived功能及作用
支持故障自动切换（Failover）
支持节点健康状态检查（Health Checking）
判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，当master主机出现故障及时切换到backup节点保证业务正常，当 master 故障主机恢复后将其重新加入群集并且业务重新切换回 master 节点。
3.Keepalived实现原理剖析
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。
由多台路由器组成一个热备份组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态
若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务
二、LVS-DR中的ARP问题
路由器根据ARP表项，会将新来的请求报文转发给RealServer，导致Director的VIP失效
解决方法：
对节点服务器进行处理，设置内核参数arp_announce=2：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。
解决ARP的两个问题的设置方法
修改 /etc/sysctl.conf 文件
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore=1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce=2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore=1
net.ipv4.conf.all.arp_announce=2
三、LVS负载均衡DR模式集群部署步骤
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 所需工具/服务 |
|---|---|---|---|
| 主负载调度器 | CentOS7 | ens33:192.168.109.7 | ipvsadm、keepalived |
| 备负载调度器 | CentOS7 | ens33:192.168.109.33 | ipvsadm、keepalived |
| NFS服务器 | CentOS7 | ens33：192.168.109.3 | rpcbind、nfs-utils |
| Web节点服务器1 | CentOS7 | 192.168.109.12 lo:0(VIP)：192.168.109.100 | rpcbind、nfs-utils、httpd |
| Web节点服务器2 | CentOS7 | 192.168.109.22 lo:0(VIP)：192.168.109.100 | rpcbind、nfs-utils、httpd |
| 客户端 | Windows10 | 192.168.109.132 |
注意：
1）各服务器和调度器以及客户端一定不要出现相同mac地址，否则会报错。同一局域网内，不需要网关和DNS。
2）这里的调度器不再需要虚拟网卡ens33:0
可以参考DR
1、部署NFS共享服务器
NFS服务器：192.168.109.3
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
yum -y install nfs-utils rpcbind
systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
mkdir /opt/test1
mkdir /opt/test2
chmod 777 /opt/test1
chmod 777 /opt/test2
vim /etc/exports
/opt/test1 192.168.109.0/24(rw,sync)
/opt/test2 192.168.109.0/24(rw,sync)
exportfs -rv
2、配置节点服务器
Web节点服务器1：192.168.109.12 lo:0 (VIP)：192.168.109.100
Web节点服务器2：192.168.109.22 lo:0 (VIP)：192.168.109.100
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
配置虚拟 IP 地址（VIP：192.168.109.100）
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.109.100
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
ifup lo:0
ifconfig lo:0
#设置临时的路由，重启失效
route add -host 192.168.109.100 dev lo:0
#开机自动添加路由
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.109.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
调整内核的ARP 响应参数
阻止更新 VIP 的MAC 地址，避免发生冲突
vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
sysctl -p
yum install -y nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service
编辑网页主页
Web节点服务器1：192.168.109.12
showmount -e 192.168.109.3
mount.nfs 192.168.109.3:/opt/test1 /var/www/html
echo 'this is test1 web!' > /var/www/html/index.html
Web节点服务器2：192.168.109.22
showmount -e 192.168.109.3
mount.nfs 192.168.109.3:/opt/test2 /var/www/html
echo 'this is test2 web!' > /var/www/html/index.html
3、配置负载调度器
主负载调度器：192.168.109.7
备负载调度器：192.168.109.33
关防火墙
systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
加载ip_vs模块
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
yum -y install ipvsadm
调整 proc 响应参数
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
配置负载分配策略
到这步两服务器会有一点区别
主负载调度器：192.168.109.7
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
ipvsadm -C
#这里-t指定的虚拟地址为本机ens33网卡ip
ipvsadm -A -t 192.168.109.7:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.109.7:80 -r 192.168.109.12:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.109.7:80 -r 192.168.109.22:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln
备负载调度器：192.168.109.33
这里需要修改策略里-t指定的地址即可。
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.109.33:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.109.33:80 -r 192.168.109.12:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.109.33:80 -r 192.168.109.22:80 -g
ipvsadm -ln
配置keeplived
负载调度器1：192.168.109.7
负载调度器2：192.168.109.33
yum -y install keepalived
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf
......
#定义全局参数
global_defs {
#10行修改，邮件服务指向本地
smtp_server 127.0.0.1
#12行修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02
router_id LVS_01
#14行修改;加注释;vrrp_strict：严格遵守VRRP协议。下列情况将会阻止启动Keepalived：1. 没有VIP地址。2. 单播邻居。3. 在VRRP版本2中有IPv6地址。
#vrrp_strict
}
#定义VRRP热备实例参数
vrrp_instance VI_1 {
#20行修改;指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP
state MASTER
#21行修改;指定承载vip地址的物理接口
interface ens33
#22行修改;指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致
virtual_router_id 10
#23行修改;指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为90
priority 100
#通告间隔秒数(心跳频率)
advert_int 1
#定义认证信息,每个热备组保持一致
authentication {
#认证类型
auth_type PASS
#27行修改，指定验证密码，主备服务器保持一致
auth_pass 123456
}
#指定群集vip地址
virtual_ipaddress {
192.168.109.100
}
}
#34行修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数
virtual_server 192.168.109.100 80 {
#健康检查的间隔时间(秒)
delay_loop 6
#指定调度算法，轮询(rr)
lb_algo rr
#37行修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
lb_kind DR
#连接保持时间(秒)
persistence_timeout 50
#应用服务采用的是TCP协议
protocol TCP
#41行修改，指定第一个Web节点的地址、端口
real_server 192.168.109.12 80 {
#节点的权重
weight 1
#43行删除，添加以下健康检查方式
TCP_CHECK {
#添加检查的目标端口
connect_port 80
#添加连接超时(秒)
connect_timeout 3
#添加重试次数
nb_get_retry 3
#添加重试间隔
delay_before_retry 4
}
}
#添加第二个 Web节点的地址、端口
real_server 192.168.109.22 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 4
}
}
}
#删除后面多余的配置
systemctl start keepalived
#查看虚拟网卡vip
ip addr show dev ens33