LVS+Keepalived集群

keepalived

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，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，底层就是基于VRRP协议，通过优先级判断主备服务器，主服务器间隔时间发送VRRP报文发送到备服务器证明自己还存活，当主

挂掉，备在一定时间里未接收到VRRP报文，备服务器就会抢占主服务接管数据，继续进行主的工作。

Keepalived体系主要模块及其作用

keepalived三个模块，分别是core、check和vrrp

core模块：核心模块，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：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URL检查

keepalived的配置相关解释

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
        192.168.80.188
    }
}
--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

 keepalived脑裂

脑裂现象产生的原因

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

怎么预防脑裂现象

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.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

部署LVS+Keepalived集群

主服务器：ens33(20.0.0.50) ipvsadm 、keepalived(热备) 虚拟IP：20.0.0.126  网卡 ens33:0

备服务器：ens33(20.0.0.80) ipvsadm 、keepalived           虚拟IP：20.0.0.126  网卡 ens33:0

Web 服务器1：ens33  20.0.0.60                lo:0(VIP)20.0.0.126
Web 服务器2：ens33  20.0.0.70                lo:0(VIP)20.0.0.126
 

部署主备服务器

1.配置负载调度器（主备都需要进行配置） 
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 1111
    }
    virtual_ipaddress {				#指定群集vip地址
        20.0.0.126
    }
}

--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 20.0.0.126 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 20.0.0.60 80 {
        weight 1					#节点的权重
--45行--删除原本的，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 20.0.0.70 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##
}

20.0.0.50和80都需要配置vip(虚拟IP)
（1）vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=20.0.0.126
NETMASK=255.255.255.255

systemctl restart network
ifup  ens33:0 

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


（2）启动 ipvsadm 服务
--20.0.0.50---

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

ipvsadm -C  
ipvsadm -A -t 20.0.0.126:80 -s rr
ipvsadm -a -t 20.0.0.126:80 -r 20.0.0.60:80 -g
ipvsadm -a -t 20.0.0.126:80 -r 20.0.0.70:80 -g


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

--20.0.0.80---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -C  
ipvsadm -A -t 20.0.0.126:80 -s rr
ipvsadm -a -t 20.0.0.126:80 -r 20.0.0.60:80 -g
ipvsadm -a -t 20.0.0.126:80 -r 20.0.0.70:80 -g

ipvsadm -ln

（3）主备调整 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

配置节点服务器

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0  
yum -y install httpd
systemctl start httpd  

--20.0.0.60---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--20.0.0.70---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

 
（1）配置虚拟 IP 地址（20.0.0.60 20.0.0.70）（VIP：20.0.0.126）
#此地址仅用作发送 Web响应数据包的源地址，并不需要监听客户机的访问请求（改由调度器监听并分发）。因此使用虚接口 lo∶0 来承载 VIP 地址，并为本机添加一条路由记录，将访问 VIP 的数据限制在本地，以避免通信紊乱。
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=20.0.0.126
NETMASK=255.255.255.255				#注意：子网掩码必须全为 1

service network restart 或 systemctl restart network
 
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 20.0.0.126 dev lo:0
 
#永久写入方法
vim /etc/rc.local：
/sbin/route add -host 20.0.0.126 dev lo:0 
chmod +x /etc/rc.d/rc.local
 
（2）调整内核的 ARP 响应参数以阻止更新 VIP 的 MAC 地址，避免发生冲突
vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1			#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

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