LVS keepalived 集群

LVS keepalived 集群

一、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。

1.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）

2.健康检查的方式（探针）

发送心跳消息 ：ping/pong
TCP端口检查：先一台主机的IP:PORT发起三次握手连接
HTTP URL检查： 向一台主机的http：//IP:PORT/…URL路径发送http GET请求方法，主机响应返回状态码2xx，3xx为健康检查正常，如果响应4xx，5xx则人间健康检查异常

二、LVS+Keepalived 高可用群集部署

主DR服务器：192.168.243.102
备DR服务器：192.168.243.107
Web服务器1：192.168.243.104
Web服务器2：192.168.243.103
Vip：192.168.243.188

1.LVS部署

一：配置负载调度器（主、备相同）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install ipvsadm keepalived
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

二：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
--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
        192.168.80.188
    }
}

--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 192.168.80.188 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 192.168.80.12 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 192.168.80.13 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 3
		}
	}
##删除后面多余的配置##
}
systemctl start keepalived
ip addr						#查看虚拟网卡vip

三：启动 ipvsadm 服务

--192.168.80.10---
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

--192.168.80.11---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -ln

四：调整 proc 响应参数，关闭Linux 内核的重定向参数响应

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

2.配置节点服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

--192.168.80.100---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.80.101---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.80.188 dev lo:0
service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.80.188 dev 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

三、keepalived常见问题

1Keepalived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？

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。

2keepalived的抢占与非抢占模式：

抢占模式即MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。非抢占模式即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。

3Keepealived脑裂现象的原因以及预防

出现原因

Master一直发送心跳消息给backup主机，如果中间的链路突然断掉，backup主机将无法收到master主机发送过来的心跳消息（也就是vrrp报文），backup这时候会立即抢占master的工作，但其实这时候的master是正常工作的，此时就会出现脑裂的现象。

预防

1.使用shell脚本对这两个主机之间的连通性进行监测，如果发现有问题，就会立即关闭keepalived服务来防止脑裂的产生。
2.增加一条链路作为备用链路，即使主链路挂掉了，备用链路也会顶上来，master主机可以继续给backup主机发送心跳消息。
3.3.使用监控软件的方法，这边主要是采用的zabbix来监控的，主要就是创建监控项，创建触发器来测试关闭keepalived服务。

shell脚本预防

###Shell脚本判断主机之间是否时链路断开
###主调度器
###判断主从调度器之间链路是否断连
ping -c 3 -i 0.5 -w 2 192.168.58.63 &> /dev/null 

if [ $? -ne 0 ];then
  ssh 192.168.58.61 ping -c 3 -i 0.5 -w 2 -I 192.168.58.61 192.168.58.64  &> /dev/null 
  if [ $? -eq 0 ];then
      systemctl stop keepalived
  fi
fi

四、Nginx实现高可用

1.安装nginx

cd /etc/yum.repos.d
vim nginx.repo
 [nginx-stable]
name=nginx stable repo
baseurl=http://nginx.org/packages/centos/7/$basearch/
gpgcheck=0
enabled=1

yum -y install nginx

2.修改主机nginx配置文件

一：添加负载均衡

stream {
    upstream backend {
        server 192.168.243.103:80;
        server 192.168.243.104:80;
  }
    server {
        listen 8080;
        proxy_pass backend;
    }

}

二：编写Ninx心跳脚本，检查Nginx启动状态

#!/bin/bash
#判断nginx是否存活，如果不存活关闭keeplived进程
if ! killall -0 nginx;then &> /dev/null
  systemctl stop keepalived
fi

三：安装keepalived，ipvsadmin

yum -y install keepalived ipvsadmin
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

四：修改keepalived配置文件，主备同样设置

vim /etc/keepalived/keepalived.conf
vrrp_script chk_Nginx {
    script  "/etc/keepalived/nginx_chechk.sh" #心跳执行的脚本，检测nginx是否启动
    interval 2                          #（检测脚本执行的间隔，单位是秒）
    weight 2                            #权重
}
#vrrp 实例定义部分
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER            # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
    interface ens33         # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡) 用ifconfig查看你具体的网卡
    virtual_router_id 66    # 虚拟路由编号，主从要一直
    priority 100            # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高
    advert_int 1            # 检查间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
    #授权访问
    authentication {
        auth_type PASS #设置验证类型和密码，MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
        auth_pass 1111
    }
    track_script {
        chk_nginx          #（调用检测脚本）
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.243.188           # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
    }
}