高效多可用群集之部署LVS+Keepalived高可用群集（DR模式）
高效多可用群集之部署LVS+Keepalived高可用群集（DR模式）
- 一、LVS+Keepalived高可用群集
-
- 1.1、LVS
- 1.2、Keepalived工具介绍
- 1.3、Keepalived实现原理剖析
- 1.4、Keepalived体系主要模块及其作用
- 二、LVS+Keepalived高可用群集部署
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- 2.1、部署NFS共享服务器
- 2.2、配置节点服务器
-
- 1)、配置虚拟IP地址(VIP:192.168.100.100)
- 2)、调度内核的ARP响应参数
- 3)、编辑网页主页
- 2.3、配置负载调度器
-
- 1)、加载ip_vs模块
- 2)、调整proc响应参数
- 3)、配置负载分配策略
- 4)、配置Keepalived
- 2.4、客户机访问
前言：
一个合格的集群需要满足至少以下三个特点
- 负载均衡
- 健康检查（探针） 检查主备服务器的状态
检查后端节点服务器的状态（发送心跳ping/pong，检查tcp端口是否开启，检查http响应状态码），故障则隔离
- 故障切换 主故障及时自动切换到备机
一、LVS+Keepalived高可用群集
1.1、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
1.2、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）
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回master节点
- 官方网站：http://www.keepalived.org/
1.3、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
- 由多台路由器组成的一个热备组，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，其他路由器出于冗余状态
- 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
在–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，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。
1.4、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。
- check模块：负责健康检查，常见的方式有断端口检查及URL检查。
二、LVS+Keepalived高可用群集部署
| 主机 | 操作系统 | IP地址 | 软件/安装包/工具 |
|---|---|---|---|
| 主负载调度器（Director1） | CentOS7 | ens33：192.168.100.10 | ipvsadm、keepalived |
| 备负载调度器（Director2） | CentOS7 | ens33：192.168.100.11 | ipvsadm、keepalived |
| Web节点服务器1 | CentOS7 | ens33：192.168.100.12 lo:0 (VIP)：192.168.100.100 |
rpcbind、nfs-utils、httpd |
| Web节点服务器2 | CentOS7 | ens33：192.168.100.14 lo:0 (VIP)：192.168.100.100 |
rpcbind、nfs-utils、httpd |
| NFS服务器 | CentOS7 | 192.168.100.254 | rpcbind、nfs-utils |
| 客户机 | Windows7 | 192.168.100.90 |
2.1、部署NFS共享服务器
NFS服务器：192.168.100.254
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 192.168.100.0/24(rw,sync)
/opt/test2 192.168.100.0/24(rw,sync)
exportfs -rv
2.2、配置节点服务器
Web节点服务器1：ens33:192.168.100.12 lo:0 (VIP):192.168.100.100
Web节点服务器2： ens33:192.168.100.14 lo:0 (VIP):192.168.100.100
1)、配置虚拟IP地址(VIP:192.168.100.100)
两个Web服务器上配置相同
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.100.100
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 192.168.100.100 dev lo:0
#开机自动添加路由
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.100.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
2)、调度内核的ARP响应参数
两个Web节点服务器上配置相同
- 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
3)、编辑网页主页
下面两台Web主机配置有些不同
Web节点服务器1:192.168.100.12
showmount -e 192.168.100.254
mount.nfs 192.168.100.254:/opt/test1 /var/www/html
echo 'this is test1 web!' > /var/www/html/index.html
Web节点服务器2:192.168.100.14
showmount -e 192.168.100.254
mount.nfs 192.168.100.254:/opt/test2 /var/www/html
echo 'this is test2 web!' > /var/www/html/index.html
2.3、配置负载调度器
下面两个负载调度器配置一样
主负载调度器：192.168.100.10
备负载调度器：192.168.100.11
1)、加载ip_vs模块
2)、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
3)、配置负载分配策略
主负载调度器:192.168.100.10
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 192.168.100.10:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.100.10:80 -r 192.168.100.12:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.100.10:80 -r 192.168.100.14:80 -g
ipvsadm
ipvsadm -ln
备负载调度器:192.168.100.11
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.100.11:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.100.11:80 -r 192.168.100.12:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.100.11:80 -r 192.168.100.14:80 -g
ipvsadm -ln
4)、配置Keepalived
负载调度器1：192.168.100.10
负载调度器2：192.168.100.11
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 {
192.168.100.100
}
}
#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 192.168.100.100 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 192.168.100.12 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 192.168.100.14 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
2.4、客户机访问
访问192.168.100.100.隔一段时间进行刷新，轮询显示
将主调度服务器的keepalived服务关闭，然后再测试
在客户端上再次访问
