LVS+Keepalived高可用负载均衡群集
目录
一. Keepalived概述
1 Keepalived工作原理
2一个合格的集群系统应该满足的条件
2.1 健康检查：常用3种方式
二. keepalived体系主要模块及其作用
1 keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器，通过什么方式配置浮动IP？
2 keepalived的抢占与非抢占模式
3 keepalived 一种典型性故障现象：脑裂
3.1 脑裂现象
3.2 解决方法
三LVS+Keepalived 高可用群集的搭建步骤
1 实验环境
2 配置负载调度器（主、备相同）
1关闭防火墙、核心防护
2安装keepalived服务
3加载LVS内核模块
4配置keeplived（主、备DR 服务器上都要设置）
5启动 ipvsadm 服务
6调整 proc 响应参数，关闭Linux 内核的重定向参数响应
3 配置节点服务器
1关闭防火墙、核心防护
2安装、启动httpd服务
3web1：192.168.200.10
4web2：192.168.200.20
3 测试验证
一. Keepalived概述
1 Keepalived工作原理
keepalived是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题
在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP（VIP），主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性
2一个合格的集群系统应该满足的条件
- 负载均衡
- 健康检查：及时的发现有异常的节点服务器或者调度器
- 故障切换：及时的进行服务器切换保证服务的正常运行
2.1 健康检查：常用3种方式
心跳检查（ping/pong检查）:给对端发送ping请求报文，如果正常回复pong响应报文则认为正常，如果没有回复或回复异常则认为健康检查失败端口检查:对socket套接字 （ip:port）进行tcp连接测试（三次握手），如果TCP连接成功则认为正常，如果tcp连接异常则认为健康检查失败URL检查：对http://URL https://URL 进行get方法请求，获取响应状态码，如果状态码为>=200 <400则认为正常，如果状态码为>=400的则认为异常
二. keepalived体系主要模块及其作用
keepalived体系架构中主要有三个模块，分别是core、check和vrrp
-
core模块：为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析
-
vrrp模块：是来实现VRRP协议的（调度器之间的健康检查和主备切换）
-
check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查（节点服务器的健康检查）
1 keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器，通过什么方式配置浮动IP？
1、Keepalived首先做初始化先检查state状态，master为主服务器，backup为备服务器
2、然后在对比所有服务器的priority，谁的优先级高谁是最终的主服务器
3、优先级高的服务器会通过ip命令为自己的电脑配置一个提前定义好的浮动IP地址
2 keepalived的抢占与非抢占模式
1、抢占模式及MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来，非抢占模式及MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP
2、非抢占 式两节点state必须为BAKCUP，且必须配置nopreempt
3、注意：这样配置后，我们要注意启动服务的顺序，优先启动的获取master权限，与优先级没有关系了
配置：如果设置非抢占模式，两个节点state必须为BACKUP，并加上配置 nopreempt
3 keepalived 一种典型性故障现象：脑裂
3.1 脑裂现象
主备调度器通过内网交换机连接，如果交换机挂了，则此时主调度器仍存活，但备份调度器收不到主调度器的VRRP信息，备调度器就会工作，两台调度器就会同时工作，出现脑裂现象
主备调度器同时工作，如果web是无状态应用，那么客户端无论从哪一个调度器进行访问，页面内容相同。但如果是有状态应用，则两台调度器同时工作，会导致客户端显示的页面资源不一致
3.2 解决方法
1、主备服务器之间使用双链路通信（关掉主服务器的keepalived服务器）
2、通过第三方监控软件系统来实时监控主备服务器及网络状态，如何再根据情况采取措施（关掉主服务器的keepalived服务器）
3、通过脚本来实现监控主备的网络
三LVS+Keepalived 高可用群集的搭建步骤
1 实验环境
主DR 服务器：192.168.200.100
备DR 服务器：192.168.200.101
Web 服务器1：192.168.200.10
Web 服务器2：192.168.200.20
vip：192.168.200.102
客户端：192.168.200.200
2 配置负载调度器（主、备相同）
1关闭防火墙、核心防护
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
2安装keepalived服务
[root@localhost ~]# yum -y install ipvsadm keepalived
3加载LVS内核模块
[root@localhost ~]# modprobe ip_vs
[root@localhost ~]# cat /proc/net/ip_vs
4配置keeplived（主、备DR 服务器上都要设置）
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost ~]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@localhost ~]# 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
##--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--注释掉，取消严格遵守VRRP协议功能，否则VIP无法被连接
#vrrp_strict
}
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 10
#nopreempt #如果设置非抢占模式，两个节点state必须为BACKUP，并加上配置 nopreempt
##--23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，这里设置主为100，备为90
priority 100
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 abc123
}
virtual_ipaddress { #指定群集vip地址
192.168.200.102
}
}
##--36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 192.168.200.102 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)
##--39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
lb_kind DR
persistence_timeout 0 #连接保持时间(秒)
protocol TCP #应用服务采用的是 TCP协议
##--43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口
real_server 192.168.200.10 80 {
weight 1 #节点的权重
##--45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 3 #添加重试间隔
}
}
real_server 192.168.200.20 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 3
}
}
##删除后面多余的配置##
}
[root@localhost ~]# systemctl start keepalived
[root@localhost ~]# ip addr //查看虚拟网卡vip
5启动 ipvsadm 服务
主: 192.168.200.100
[root@localhost ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost ~]# systemctl start ipvsadm
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln //如没有VIP 的分发策略，则重启 keepalived 服务
[root@localhost ~]# systemctl restart keepalived
备：192.168.200.101
[root@localhost ~]# ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
[root@localhost ~]# systemctl start ipvsadm
[root@localhost ~]# ipvsadm -ln
6调整 proc 响应参数，关闭Linux 内核的重定向参数响应
[root@localhost ~]# 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
[root@localhost ~]# sysctl -p
3 配置节点服务器
1关闭防火墙、核心防护
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld.service
[root@localhost ~]# setenforce 0
2安装、启动httpd服务
[root@localhost ~]# yum -y install httpd
[root@localhost ~]# systemctl start httpd
3web1：192.168.200.10
[root@localhost ~]# echo 'this is can web!' > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.200.102
NETMASK=255.255.255.255
[root@localhost ~]# systemctl restart network
[root@localhost ~]# ifup lo:0
[root@localhost ~]# ifconfig lo:0
[root@localhost ~]# route add -host 192.168.200.102 dev lo:0
[root@localhost ~]# 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
[root@localhost ~]# sysctl -p
4web2：192.168.200.20
[root@localhost ~]# echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.200.102
NETMASK=255.255.255.255
[root@localhost ~]# systemctl restart network
[root@localhost ~]# ifup lo:0
[root@localhost ~]# ifconfig lo:0
[root@localhost ~]# route add -host 192.168.200.102 dev lo:0
[root@localhost ~]# 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
[root@localhost ~]# sysctl -p
3 测试验证
在客户端访问 http://192.168.200.102/ 再在主服务器关闭 keepalived 服务后再测试， systemctl stop keepalived