LVS负载均衡结合Keepalived

一、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

二、Keepalived

1.支持故障自动切换（Failover）
2.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。

三、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

四、LVS+Keepalived 高可用群集部署实验

环境配置

主机	操作系统	IP地址	软件/安装包/工具
Director1	CentOS7	192.168.190.10	ipvsadm、keepalived
Director2	CentOS7	192.168.190.50	ipvsadm、keepalived
NFS-Server	CentOS7	192.168.190.14	rpcbind、nfs-utils
Web-Server1	CentOS7	192.168.190.12	rpcbind、nfs-utils、httpd
Web-Server2	CentOS7	192.168.190.13	rpcbind、nfs-utils、httpd
客户机	CentOS7	192.168.190.5

1.配置调度服务器

1）关闭防火墙安装keepalive服务

systemctl stop firewalld
setenforce 0
yum -y install ipvsadm keepalived
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

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

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.190.100:80 -s rr       #这里指定的虚拟IP为ens33网卡ip，重启keepliaved后会自动绑定虚拟网卡
ipvsadm -a -t 192.168.190.100:80 -r 192.168.190.12:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.190.100:80 -r 192.168.190.13:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln

2.配置节点服务器

1）配置keepalived

两台相同（192.168.190.12、192.168.190.13）

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.190.100
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0

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

2）配置网页文件

web1

echo 'this is server1 web!' > /var/www/html/index.html

web2

echo 'this is server2 web!' > /var/www/html/index.html

3.配置keeplived（主、备DR服务器上都要设置）

cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf
......
global_defs {
     						#定义全局参数

#10行修改，邮件服务指向本地
smtp_server 127.0.0.1 #也可以直接注释

#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，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						#加注释

}
vrrp_instance VI_1 {
     				#定义VRRP热备实例参数

#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 51

#23行修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为110，备为105
priority 110
advert_int 1					#通告间隔秒数(心跳频率)
authentication {
     				#定义认证信息,每个热备组保持一致
auth_type PASS				    #认证类型

#27行修改，指定验证密码，主备服务器保持一致
auth_pass 123
}

virtual_ipaddress {
     				#指定群集vip地址
192.168.190.100
}
}

#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 192.168.190.100 80 {
     
delay_loop 6					#健康检查的间隔时间(秒)
lb_algo rr						#指定调度算法，轮询(rr)

#37行修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
lb_kind DR
persistence_timeout 50			#连接保持时间(秒)
protocol TCP					#应用服务采用的是 TCP协议

#41行修改，指定第一个Web节点的地址、端口
real_server 192.168.190.12 80 {
     
weight 1						#节点的权重

#43行删除，添加以下健康检查方式
	    TCP_CHECK {
     
		connect_port 80			#添加检查的目标端口
		connect_timeout 3		#添加连接超时(秒)
		nb_get_retry 3			#添加重试次数
		delay_before_retry 4	#添加重试间隔
	}
}

real_server 192.168.190.13 80 {
     		#添加第二个 Web节点的地址、端口
    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
ip addr show dev ens33				#查看虚拟网卡vip

1)具体配置文件

cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalive.conf.bak
vim keepalived.conf
#主调度服务器
global_defs {
     
      router_id lvs_01
}
vrrp_instance vi_1 {
     
      state MASTER
      interface ens33
      virtual_router_id 51
      priority 110
      advert_int 1
      authentication {
     
           auth_type PASS
           auth_pass 6666
 }
virtual_ipaddress {
     
      192.168.190.100
}
}
virtual_server 192.168.190.100 80 {
     
      lb_algo rr
      lb_kind DR
      persistence_timeout 6
      protocol TCP
real_server 192.168.190.12 80 {
     
      weight 1
      TCP_CHECK {
     
          connect_port 80
          connect_timeout 3
          nb_get_retry 3
          delay_before_retry 3
   }
}
real_server 192.168.190.13 80 {
     
      weight 1
      TCP_CHECK {
     
          connect_port 80
          connect_timeout 3
          nb_get_retry 3
          delay_before_retry 3
   }
}
}


#备用调度服务器
global_defs {
     
      router_id lvs_02
}
vrrp_instance vi_1 {
     
      state BACKUP
      interface ens33
      virtual_router_id 51
      priority 105
      advert_int 1
      authentication {
     
           auth_type PASS
           auth_pass 6666
 }
virtual_ipaddress {
     
      192.168.190.100
}
}
virtual_server 192.168.190.100 80 {
     
      lb_algo rr
      lb_kind DR
      persistence_timeout 6
      protocol TCP
real_server 192.168.190.12 80 {
     
      weight 1
      TCP_CHECK {
     
          connect_port 80
          connect_timeout 3
          nb_get_retry 3
          delay_before_retry 3
   }
}
real_server 192.168.190.13 80 {
     
      weight 1
      TCP_CHECK {
     
          connect_port 80
          connect_timeout 3
          nb_get_retry 3
          delay_before_retry 3
   }
}
}

4.在客户机上验证访问虚拟地址（192.168.190.100）

主调度器关闭keepalived的服务

查看备用机的虚拟IP