群集架构--LVS+Keepalived高可用群集的搭建
文章目录
- 背景
- 1.Keepalived概述
-
- 1.1 Keepalived工具介绍
- 1.2 Keepalived实现原理
- 1.3 Keepalived安装与启动
- 2.Keepalived案例
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- 2.1 案例分析
- 2.2 案例讲解
- 3.配置Keepalived服务器
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- 3.1 配置Keepalived master服务器
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- 3.1.1 配置目录与主配置文件
- 3.1.2 常用配置选项
- 3.2 配置Keepalived slave服务器
- 4.Keepalived双机热备效果测试
- 5.基于LVS+Keepalived高可用群集项目
-
- 5.1 项目环境
- 5.2 实验目的
- 5.3 项目步骤
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- 5.3.1 配置NFS存储服务器
- 5.3.2 配置Web站点服务器
- 5.3.3 配置LVS调度器
- 5.4 验证结果
背景
在这个高度信息化的IT时代，企业的生产系统、业务运营、销售和支持、以及日常管理等环节越来越依赖于计算机信息和服务，使得对高可用（HA）技术的应用需求大量上升，以便提供持续的、不间断的计算机系统或网络服务。
1.Keepalived概述
1.1 Keepalived工具介绍
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/
1.2 Keepalived实现原理
- Keepalived采用VRRP（虚拟路由冗余协议）热备份协议，以软件的方式实现Linux服务器的多机热备功能。
原理剖析：
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—个热备组，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
1.3 Keepalived安装与启动
- 在LVS群集环境中应用时，也需用到ipvsadm管理工具；
- YUM安装Keepalived；
- 启用Keepalived服务。
2.Keepalived案例
2.1 案例分析
- 企业应用中，单台服务器承担应用存在单点故障的危险；
- 单点故障一旦发生，企业服务将发生中断，造成极大的危害。
2.2 案例讲解
- 双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器；
- 实现基于Web服务的双机热备
漂移地址：192.168.70.200
主、备服务器：192.168.70.9、192.168.70.10
提供的应用服务：Web
3.配置Keepalived服务器
3.1 配置Keepalived master服务器
3.1.1 配置目录与主配置文件
- Keepalived配置目录位于/etc/keepalived/
- keepalived.conf是主配置文件
global_defs {…}区段指定全局参数；
vrrp_instance 实例名称{…}区段指正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。
3.1.2 常用配置选项
- router_id HA_TEST_R1：本路由器(服务器)的名称；
- vrrp_instance VI_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，每个热备组保持一致；
- priority 100：优先级，数值越大优先级越高，默认为100；
- 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_ipaddress {vip}：指定漂移地址(VIP)，可以有多个。
3.2 配置Keepalived slave服务器
Keepalived备份服务器的配置与master的配置有三个选项不同：
- router_id：设为自有名称
- state：设为BACKUP
- priority：优先级值低于主服务器
- 其他选项配置与master相同
4.Keepalived双机热备效果测试
测试双机热备的效果：
- 主、备机均启用Web服务，设置不同内容；
- 先后禁用、启用主服务器的网卡。
执行的测试：
- 测试1：使用ping检测192.168.70.200的连通性；
- 测试2：访问http://192.168.70.200，确认可用性及内容变化；
- 测试3：查看日志文件 /var/log/messages 中的变化。
5.基于LVS+Keepalived高可用群集项目
5.1 项目环境
（1）LVS负载调度服务器两台
- IP地址：192.168.70.9
Virtual-ip：192.168.70.200 - IP地址：192.168.70.10
Virtual-ip：192.168.70.200
（2）Web站点服务器两台
- IP地址：192.168.70.11 (SERVER AA)
- IP地址：192.168.70.12（SERVER AB）
注意：这里Web服务器的网关不需要指向调度器网卡
（3）NFS共享服务器一台
- IP地址：192.168.70.13
（4）客户机一台，用于测试验证
- IP地址：192.168.70.14
注意：需确保相同网段之间能互相通信
5.2 实验目的
- 客户机访问虚拟地址 192.168.70.200 ，通过Keepalived热备主服务器，轮询的访问到Apache1和Apache2主机；当主服务器故障后，由备选服务器顶替，成为主服务器，并实现主服务器的功能
- 搭建出nfs网络文件存储服务。
5.3 项目步骤
5.3.1 配置NFS存储服务器
[root@nfs ~]# rpm -qa | grep rpcbind //默认虚拟机已安装rpcbind模块
rpcbind-0.2.0-42.el7.x86_64
[root@nfs ~]# yum -y install nfs-utils //确认是否安装nfs-utils软件包
已加载插件：fastestmirror, langpacks
base | 3.6 kB 00:00
Loading mirror speeds from cached hostfile
* base:
软件包 1:nfs-utils-1.3.0-0.48.el7.x86_64 已安装并且是最新版本
无须任何处理
[root@nfs ~]# mkdir /opt/web1
[root@nfs ~]# mkdir /opt/web2
[root@nfs ~]# echo "this is web1.
" > /opt/web1/index.html
[root@nfs ~]# echo "this is web2.
" > /opt/web2/index.html
[root@nfs ~]# vi /etc/exports
/opt/web1 192.168.70.11/32 (ro)
/opt/web2 192.168.70.12/32 (ro)
[root@nfs ~]# systemctl restart nfs
[root@nfs ~]# systemctl restart rpcbind
[root@nfs ~]# showmount -e
Export list for nfs:
/opt/web2 (everyone)
/opt/web1 (everyone)
5.3.2 配置Web站点服务器
- 在Web1上进行的配置
[root@web1 ~]# yum -y install httpd
[root@web1 ~]# showmount -e 192.168.70.13
Export list for 192.168.70.13:
/opt/web2 (everyone)
/opt/web1 (everyone)
[root@web1 ~]# mount 192.168.70.13:/opt/web1 /var/www/html
[root@web1 ~]# systemctl restart httpd
[root@web1 ~]# netstat -anpt | grep httpd
tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 55954/httpd
[root@web1 ~]# vi web1.sh
#!/bin/bash
#lvs_dr模式 web1
ifconfig lo:0 192.168.70.200 broadcast 192.168.70.200 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.70.200 dev lo:0
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p &>/dev/null
[root@web1 ~]# sh web1.sh
[root@web1 ~]# ifconfig //查看虚拟端口
[root@web1 ~]# route -n //查看路由
Kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.70.10 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens33
192.168.70.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
192.168.70.200 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
192.168.122.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 virbr0
- 在Web2上进行的配置
[root@web2 ~]# yum -y install httpd
[root@web2 ~]# mount 192.168.70.13:/opt/web2 /var/www/html
[root@web2 ~]# systemctl start httpd
[root@web2 ~]# netstat -anpt | grep httpd
tcp6 0 0 :::80 :::* LISTEN 54695/httpd
[root@web2 ~]# vi web2.sh
#!/bin/bash
#lvs_dr模式 web2
ifconfig lo:0 192.168.70.200 broadcast 192.168.70.200 netmask 255.255.255.255 up
route add -host 192.168.70.200 dev lo:0
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p &>/dev/null
[root@web2 ~]# sh web2.sh
[root@web2 ~]# ifconfig //查看虚拟端口
[root@web2 ~]# route -n //查看路由
kernel IP routing table
Destination Gateway Genmask Flags Metric Ref Use Iface
0.0.0.0 192.168.70.10 0.0.0.0 UG 100 0 0 ens33
192.168.70.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 100 0 0 ens33
192.168.70.200 0.0.0.0 255.255.255.255 UH 0 0 0 lo
192.168.122.0 0.0.0.0 255.255.255.0 U 0 0 0 virbr0
5.3.3 配置LVS调度器
导入keepalived软件包
1）在LVS两台调度器上进行以下相同的配置
- 加载ip_vs模块
[root@lvs ~]# modprobe ip_vs '//加载ip_vs模块'
[root@lvs ~]# cat /proc/net/ip_vs '//查看ip_vs版本信息'
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
- 安装ipvsadm
[root@lvs ~]# yum -y install ipvsadm
- 配置相关环境，编译安装
[root@lvs ~]# yum -y install gcc gcc-c++ make popt-devel kernel-devel openssl-devel
[root@lvs ~]# tar zxvf keepalived-2.0.13.tar.gz
[root@lvs ~]# cd keepalived-2.0.13/
[root@lvs keepalived-2.0.13]# ./configure --prefix=/
[root@lvs keepalived-2.0.13]# make && make install
[root@lvs keepalived-2.0.13]# cp keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
[root@lvs keepalived-2.0.13]# systemctl enable keepalived.service
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service to /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.
2）在LVS_1上的配置
[root@lvs_1 ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id lvs_1
}
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 {
192.168.70.200
}
}
virtual_server 192.168.70.200 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 6
protocol TCP
real_server 192.168.70.11 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.70.12 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
[root@lvs_1 ~]# systemctl start keepalived.service
[root@lvs_1 ~]# ipaddr
[root@lvs_1 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.70.200:80 rr
-> 192.168.70.11:80 Route 1 0 0
-> 192.168.70.12:80 Route 1 0 0
3）在LVS_2上的配置
[root@lvs_2 ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id lvs_2
}
vrrp_instance vi_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 105
......//其他的和LVS_1配置相同
[root@lvs_2 ~]# systemctl start keepalived.service
[root@lvs_2 ~]# systemctl status keepalived.service
[root@lvs_2 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.70.200:80 rr persistent 6
-> 192.168.70.11:80 Route 1 0 0
-> 192.168.70.12:80 Route 1 0 0
5.4 验证结果
-
在客户机上验证，访问浏览器得
-
查看调度明细
- 当主服务器故障后
[root@lvs_1 ~]# systemctl stop keepalived.service
