LVS+Keepalived群集

Keeoalived 工具介绍

专门为LVS 和 HA 设计的一款健康检查工具

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)以及节点健康状态检查(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。

支持故障自动切换
支持节点的健康状态检查

1、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

LVS+Keepalived群集_第1张图片

2、VRRP (虚拟路由冗余协议)是指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,其他路由器处于几余状态

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

3、keepalived 案例讲解

双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的飘逸来实现,使用于各种应用服务器

实现基于web 服务的双机热备

飘移地址:192.168.10.72
主,备服务器:192.168.10.73、192.168.10.74
提供的应用服务:web

LVS+Keepalived群集_第2张图片

4、keepalived 的安装与启动

在LVS 群集环境中应用时,也需要ipvsadm 管理工具

使用yum 进行安装 keepalived

启动keepalived 服务

Keepalived及其工作原理

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。

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)

判断服务器主备,及如何配置浮动IP

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。
然后再对比所有服务器的priority,谁的优先级高谁是最终的主服务器。
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。

keepalived的抢占与非抢占模式

抢占模式: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:MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP
非抢占式俩节点state必须为bakcup,且必须配置nopreempt。
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。

部署LVS+keepalived

主DR 服务器:192.168.47.100

备DR 服务器:192.168.47.60

web1服务器:192.168.47.30

web1服务器:192.168.47.50

VIP : 192.168.47.188

客户端:192.168.47.200

1.配置负载调度器(主、备相同)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install ipvsadm keepalived #安装服务
modprobe ip_vs                    #开启ipvsadm服务
cat /proc/net/ip_vs

配置keepalived(主备DR服务器都要设置)

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
--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
        192.168.47.188
    }
}
--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 192.168.47.188 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 192.168.47.30 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 192.168.47.50 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##
}


systemctl start keepalived
ip addr						#查看虚拟网卡vip

 LVS+Keepalived群集_第3张图片

LVS+Keepalived群集_第4张图片

 配置keeplived 备DR服务器

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install ipvsadm keepalived #安装服务
modprobe ip_vs                    #开启ipvsadm服务
cat /proc/net/ip_vs

进入keepalived 目录,给里面的内容备份

cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

进入配置文件里修改

LVS+Keepalived群集_第5张图片

LVS+Keepalived群集_第6张图片

 启动ipvsadm服务

--192.168.47.30---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -ln
#如没有VIP 的分发策略,则重启 keepalived 服务,systemctl restart keepalived
 
--192.168.47.50---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -ln

LVS+Keepalived群集_第7张图片

LVS+Keepalived群集_第8张图片

 

 调整 proc 响应参数,关闭Linux 内核的重定向参数响应

vim /etc/sysctl.conf
#由于 LVS 负载调度器和各节点需要共用 VIP 地址,需要关闭 icmp 的重定向,不充当路由器
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
 
sysctl -p

配置节点服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
yum -y install httpd
systemctl start httpd
 
--192.168.47.30---
echo 'this is web30' > /var/www/html/index.html
 
--192.168.47.50---
echo 'this is web50' > /var/www/html/index.html
 
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.47.188
NETMASK=255.255.255.255
 
service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
 
route add -host 192.168.88.188 dev lo:0      #临时配置
或
vim /etc/rc.local                            #永久配置
/sbin/route add -host 192.168.80.188 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
source /etc/rc.d/rc.local
 
vim /etc/sysctl.conf
 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1      #系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
net.ipv4.conf.lo.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
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
 
sysctl -p

注意:子网掩码必须全为1

启动虚拟网卡,并添加路由,将发送给vip地址的包从虚拟网卡回环地址发送(将访问vip的数据限制在本地以免arp混乱)

测试验证

LVS+Keepalived群集_第9张图片

LVS+Keepalived群集_第10张图片

LVS+Keepalived群集_第11张图片

 

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