Keepalived+LVS高可用集群

一、keepalived介绍：

    keepalived 软件起初是专为 LVS 负载均衡软件设计的，用来管理并监控 LVS集群中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的 VRRP 功能。因此，keepalived 除了能够管理 LVS集群外，还可以为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）实现高可用。

二、keepalived工具介绍：

（1）管理 LVS 负载均衡软件：
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的配置以及控制服务的启动，停止功能。

（2）支持故障自动切换：
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。

（3）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体系主要模块：

 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。
check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查。

四、keepalived脑裂及解决办法：

  1、Keepalive脑裂：
  主备调度器通过内网交换机连接，如果交换机挂了，则此时主调度器仍存活，但备份调度器收不到主调度器的VRRP信息，备调度器就会工作，两台调度器就会同时工作，出现脑裂现象。

  主备调度器同时工作，如果web是无状态应用，那么客户端无论从哪一个调度器进行访问，页面内容相同。但如果是有状态应用，则两台调度器同时工作，会导致客户端显示的页面资源不一致。

  2.脑裂原因：
高可用服务器对之间心跳线链路发生故障，导致无法正常通信。如心跳线坏了（包括断了，老化）
因网卡及相关驱动坏了，ip配置及冲突问题（网卡直连）
因心跳线间连接的设备故障（网卡及交换机）
因仲裁的机器出问题（采用仲裁的方案）
高可用服务器上开启了 iptables防火墙阻挡了心跳消息传输
Keepalived配置里同一 VRRP实例如果 virtual_router_id两端参数配置不一致也会导致裂脑问题发生。
vrrp实例名字不一致、优先级一致。
  3.脑裂应对策略：
主备调度器多连一条线，即使交换机挂了，这两个还可以通信。
通过第三方监控软件，当发现两台调度器同时工作，则杀掉主调度器。
自己写一个脚本，例如crontab和while死循环执行，当监控到备调度器工作了，就杀掉主调度器的keepalived服务。

五、keepalived+LVS 高可用部署示例：

  当主服务器宕机或服务出现问题时，备服务器抢占转发

 1.配置负载调度器（192.168.88.100）： 

1.#关闭防火墙
systemctl disable --now firewalld
setenforce 0
 
2.yum安装ipvsadm和keepalived
yum install ipvsadm keepalived.x86_64  -y
 
 
3.加载模块
modprobe ipvsadm
cat /proc/net/ip_vs   #查看ip_vs版本信息
 
4.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    #刷新加载
 
5.编写keepalived配置文件：
 
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 123456
    }
    virtual_ipaddress {				#指定群集vip地址
        192.168.10.200
    }
}
 
--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 192.168.10.200 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 0			#连接保持时间(秒)  修改为0以便查看效果
    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 192.168.10.133 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 192.168.10.134 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##
}
 
6.启动服务：
ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service
systemctl restart keepalived

2.配置负载调度器（192.168.88.100）： 

把keepalived.conf文件远程拷贝过来，更改备服务器参数
 
scp keepalived.conf 192.168.88.102:`pwd`
 ## 在master主机使用scp  注意我这里是相对路径
 
     notification_email_from [email protected]
     10    smtp_server 127.0.0.1
     11    smtp_connect_timeout 30
     12    router_id LVS_02         #更改id
     13    vrrp_skip_check_adv_addr
     14    #vrrp_strict
     15    vrrp_garp_interval 0
     16    vrrp_gna_interval 0
     17 }
     18
     19 vrrp_instance VI_1 {
     20     state BACKUP           #备服务器为backup
     21     interface ens33
     22     virtual_router_id 51
     23     priority 90             #优先级90
     24     advert_int 1
     25     authentication {
     26         auth_type PASS
     27         auth_pass 1111
     28     }
 

3.配置web服务器： 

1. #关闭防火墙
systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
2. #配置web服务器网页，自定
 
 
4. #配置虚拟vip
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.88.200
NETMASK=255.255.255.255
 
5. #重启网络服务，开启虚拟网卡
systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
 
6. #设置路由
route add -host 192.168.88.200 dev lo:0
route -n
 
7. #调整 proc 响应参数
#添加系统只响应目的IP为本地IP的ARP请求
#系统不使用原地址来设置ARP请求的源地址，而是物理mac地址上的IP
vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
 
8. #刷新proc参数
sysctl -p
 
两台配置一样。。。。。。。
 
想要快速测试调度结果，需要关闭web服务的长连接

4.测试：