LVS+Keepalived 群集部署

目录

一、 Keepalived工具介绍

二、keepalived 服务重要功能 

2.1 管理 LVS 负载均衡软件

2.2 支持故障自动切换（Failover）

2.3 实现 LVS 集群中节点的健康检查（Health Checking）

2.4 实现 LVS 负载调度器、节点服务器的高可用性（HA）

三、keepalived 高可用故障切换转移原理

四、keepalived 体系主要模块及其作用

五、Keepalived服务的工作原理 

六、LVS + DR + Keepalived 高可用集群构建

6.1  配置负载调度器（主、备相同）  (192.168.19.100、192.168.19.101）

备 

6.2 配置节点服务器

6.3  测试验证

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一、 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换回master节点。 

 

二、keepalived 服务重要功能 

2.1 管理 LVS 负载均衡软件

• 早期的LVS软件，需要通过命令行或脚本实现管理，并且没有针对LVS节点的健康检查功能。为了解决LVS的这些使用不便问题，Keepalived诞生了，可以说，Keepalived软件起初是专为解决LVS的问题而诞生的。因此，Keepalived和LVS的感情很深，他们的关系如同夫妻一样，可以紧密地结合，愉快地工作。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的配置以及控制服务的启动，停止功能，这使得LVS的应用更加简单方便了。

2.2 支持故障自动切换（Failover）

• Keepalived可以实现任意两台主机之间，例如Master和Backup主机之间的故障转移和自动切换，这个主机可以是普通的不能停机的业务服务器，也可以是LVS负载均衡，Nginx反向代理这样的服务器。
• Keepalived高可用功能实现的简单原理为，两台主机同时安装好Keepalived软件并启动服务，开始正常工作时，由角色为Master的主机获得所有资源并对用户提供服务，角色为Backup的主机作为Master主机的热备；当角色为Master的主机失效或出现故障时，角色为Backup的主机将自动接管Master主机的所有工作，包括接管VIP资源及相应资源服务；而当角色为Master的主机故障修复后，又会自动接管回它原来处理的工作，角色为Backup的主机则同时释放Master主机失效时它接管的工作，此时，两台主机将恢复到最初启动时各自的原始角色及工作状态。
• Keepalived软件的官方站点是http://www.keepalived.org

2.3 实现 LVS 集群中节点的健康检查（Health Checking）

• Keepalived可以通过在自身的Keepalived.conf文件里配置LVS的节点IP和相关参数实现对LVS的直接管理；除此之外，当LVS集群中的某一个甚至是几个节点服务器同时发生故障无法提供服务时，Keepalived服务会自动将失效的节点服务器从LVS的正常转发队列中清除出去，并将请求调度到别的正常节点服务器上，从而保证最终用户的访问不受影响；当故障的节点服务器被修复以后，Keepalived服务又会自动地把它们加入到正常转发队列中，对客户提供服务。

2.4 实现 LVS 负载调度器、节点服务器的高可用性（HA）

• 一般企业集群需要满足的三个特点：负载均衡、健康检查、故障切换，使用 LVS + Keepalived 完全可以满足需求。

 

三、keepalived 高可用故障切换转移原理

keepalived 高可用服务对集群之间的故障切换转移，是通过 VRRP（虚拟路由器冗余协议）来实现的。
  在 keepalived 服务正常工作时，主（Master）节点会不断地向备（Backup）节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备节点自己还活看，当主节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主节点的 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 

 

四、keepalived 体系主要模块及其作用

keepalived 的主要模块	作用
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，常见的方式有端口检查及 UR L检查

 

五、Keepalived服务的工作原理 

• Keepalived高可用之间是通过VRRP进行通信的，VRRP是通过竞选机制来确定主备的，主的优先级高于备，因此，工作时主会优先获得所有的资源，备节点处于等待状态，当主挂了的时候，备节点就会接管主节点的资源，然后顶替主节点对外提供服务。
• 在Keepalived服务之间，只有作为主的服务器会一直发送VRRP广播包，告诉备它还活着，此时备不会抢占主，当主不可用时，即备监听不到主发送的广播包时，就会启动相关服务接管资源，保证业务的连续性。接管速度最快可以小于1秒。

 

六、LVS + DR + Keepalived 高可用集群构建

 

服务器	IP
主 DR 服务器	192.168.19.100
从 DR 服务器	192.168.19.101
VIP	192.168.19.200
Web 服务器 1	192.168.19.4
Web 服务器 2	192.168.19.6

6.1  配置负载调度器（主、备相同）  (192.168.19.100、192.168.19.101）

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，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
        192.168.19.200
    }
}
--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 192.168.10.19.200 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 192.168.10.4 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 192.168.10.6 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##
}


192.168.10.100和101都需要配置vip(虚拟IP)
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.19.200
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
--192.168.10.100---

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

ipvsadm -C   ##清空规则
ipvsadm -A -t 192.168.10.19.200:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.19.200:80 -r 192.168.19.4:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.19.200:80 -r 192.168.19.6:80 -g


ipvsadm -ln
#如没有VIP 的分发策略，则重启 keepalived 服务，systemctl restart keepalived

--192.168.10.101---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -ln

（3）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

 

 

 

 

 

备 

 

 

6.2 配置节点服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

--192.168.10.4---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.10.6---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.19.200
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.19.200 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

 

 

6.3  测试验证

在客户端访问 http://192.168.19.200/ 
再在主服务器关闭 keepalived 服务后再测试， systemctl stop keepalived