LVS和keepalived群集
文章目录
- LVS和keepalived群集
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- 一、keepalived概述：
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- 1.keepalived服务的重要功能：
- 2.高可用故障切换转移原理：
- 3.keepalived实现原理剖析：
- 4.keepalived体系主要模块及作用：
- 5.keepalived的工作原理：
- 二、部署LVS和keepalived群集：
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- 1.配置负载调度器（主、备相同） (192.168.186.10、192.168.186.20）：
- 2.配置节点服务器：
- 3.测试验证：
- 三、总结：
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- 1.keepalived的功能：
- 2.keepalived的使用：
- 3.小结：
LVS和keepalived群集
一、keepalived概述：
1.keepalived服务的重要功能：
（1）管理LVS负载均衡器软件：keepalived可以通过读取自身的配置文件，实现通过更底层的接口，直接管理LVS配置及服务的启动，停止功能，这会使LVS应用更健康。
（2）支持故障自动切换：
① 两台主机同时安装keepalived并启动服务，当启动的时候，master主机获得所有资源且对用户提供请求服务，当角色backup的主机作为master的热备，当主机master挂了，出现故障时，backup将自动接管master主机所有工作。包括接管VIP资源及相应资源服务。
② 当master主机故障修复后，又会自动接管回他原来处理的工作。backup则同时释放，master主机失效时接管的工作，此时两台主机将恢复最初启动时各自的原始角色及工作状态。
- 抢占模式：master从故障恢复后，将VIP从backup节点中抢占过来。
- 非抢占模式：master从故障恢复后，不抢占backup，backup升级为master后的VIP。
（3）实现LVS的健康检查：
通过keepalived_conf文件配置LVS的节点和相关参数，来实现对LVS直接管理。如果几个节点服务器同时发生故障，无法提供服务时，keepalived会将那个失效节点服务器从LVS正常转发阵列中清除出去。并将请求调度到别的节点服务器上，从而保证最终用户的访问不受影响。当故障的节点服务器修复后，keepalived又会自动将他们加入正常转发阵列中，对外面客户提供服务。
（4）实现LVS负载调度器，节点服务器的高可用性（HA）：负载均衡，健康检查，故障切换，LVS+keepalived完全可以满足需求。
2.高可用故障切换转移原理：
（1）keepalived高可用服务集群之间的故障切换转移，是通过VRRP（虚拟路由冗余协议）来实现的。
（2）在keepalived服务正常工作时，主（master）节点会不断向备份（backup）节点发送（多播的方式）心跳信息，用以告诉备节点自己还活着。当主节点发生故障时，就无法再发送心跳信息。于是调用自身的接管程序，接管主节点IP资源及服务，而当主节点恢复时，备节点又会释放主节点故障时，自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的备用角色。
3.keepalived实现原理剖析：
（1）采用VRRP热备份协议，实现linux服务器，多机器热备份功能。
（2）VRRP是针对路由器的一种热备份解决方案。
① 由多台路由器组成一个热备组，通过共用虚拟IP对外提供服务。每组只有同时只有一个主（master）提供服务，其他处于冗余状态。
② 如果当前在线的路由器失效，则根据他设置的优先级自动接替虚拟IP，继续提供服务。
4.keepalived体系主要模块及作用：
（1）模块：core，check，vrrp
（2）作用：
① core：keepalived的核心，负责主进程启动，维护全局配置文件，加载和解析。
② vrrp：实现VRRP协议。
③ check：负责健康检查，常见的检查方式。如：端口，URL。
5.keepalived的工作原理：
基于VRRP协议来实现LVS的高可用方案，可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，但对外表现为一个虚拟IP，主服务器发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP信息时，即主服务器异常时，备份服务器自动接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。
二、部署LVS和keepalived群集：
1.配置负载调度器（主、备相同） (192.168.186.10、192.168.186.20）：
systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
yum -y install ipvsadm keepalived
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs
（1）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，（13）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bakcup，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
192.168.186.188
}
}
--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 192.168.186.188 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 50 #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 192.168.186.30 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 192.168.186.40 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##
}
192.168.186.10和20都需要配置vip(虚拟IP)
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.186.188
NETMASK=255.255.255.255
重启网卡 systemctl restart network
ifup ens33:0
systemctl start keepalived
ip addr #查看虚拟网卡vip
（2）启动 ipvsadm 服务：
--192.168.186.10---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -C ##清空规则
ipvsadm -A -t 192.168.186.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.186.188:80 -r 192.168.186.30:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.186.188:80 -r 192.168.186.40:80 -g
ipvsadm -ln
#如没有VIP 的分发策略，则重启 keepalived 服务，systemctl restart keepalived
--192.168.186.20---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -ln
（3）两台都做调整 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
--192.168.186.30---
echo 'this is kunkun' > /var/www/html/index.html
--192.168.186.40---
echo 'this is ikun' > /var/www/html/index.html
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.186.188
NETMASK=255.255.255.255
systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.186.188 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
3.测试验证：
（1）测试：
（2）主服务器关闭 keepalived 服务后再测试：
systemctl stop keepalived
依然可以访问，因为热备机接替了主机的任务
三、总结：
1.keepalived的功能：
（1）管理LVS负载均衡器软件。
（2）高可用故障切换转移。
（3）实现LVS的健康检查。
2.keepalived的使用：
keepalived 一般需要部署在多台 LVS 负载均衡器的主机上，可以通过检测及转移 VIP（虚拟 IP）的方式，确保 LVS 服务的连续性。
3.小结：
keepalived 的作用在于监控并管理服务器的运行状态，并在出现故障的情况下，实现持续高可用性和容错功能，确保 LVS 服务的连续性。keepalived 可以提高 LVS 集群的可用性和服务的稳定性，是一个非常重要的工具。