Lvs+keepalived高可用集群(DR)

lvs+keepalived

  • 一.lvs+keepalived高可用集群
    • 1.LVS
    • 2.keepalived
    • 3.Keepalived实现原理剖析
    • 二.LVS+keepalived高可用集群部署
    • 1.部署NFS共享服务器
    • 2.配置节点服务器
      • 1)配置虚拟IP地址(VIP:192.168.133.100)
      • 2)调整内核的ARP响应参数
      • 3)编辑网页主页
    • 3.配置负载调度器
    • 1)关闭防火墙,加载ip_vs模块
    • 2)调整proc响应参数
      • 3)配置负载分配策略
    • 4)配置keeplived
      • 主负载调度器:
      • 备负载调度器:
    • 4.客户机访问
      • 将主调度服务器keepalived.service 服务关闭,再测试
      • 总结

一.lvs+keepalived高可用集群

1.LVS

 linux虚拟服务器
 LVS实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用
 为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种高效的解决办法

2.keepalived

专为LVS和HA设计的一款健康检查工具
支持故障自动切换
支持节点健康状态检查
  • 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。

3.Keepalived实现原理剖析

  • keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux 服务器的多机热备功能
  • VRRP(虚拟路由冗余协议)是针对路由器的一种备份解决方案。
  • 由多台路由器组成一个热备份组,通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
  • 每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务,其他路由器处于冗余状态
  • 若当前在线的路由器失效,则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址,继续提供服务

二.LVS+keepalived高可用集群部署

环境配置:

主机 操作系统 IP地址 软件/安装包工具
主负载调度器(Director1) centos7 ens33:192.168.133.10 ipvsadm、keepalived
备负载调度器(Director2) centos7 ens33:192.168.133.20 ipvsadm、keepalived
web节点服务器1 centos7 ens33:192.168.133.30 lo:0(VIP):192.168.133.100 rpcbind、nfs-utils、httpd
web节点服务器2 centos7 ens33:192.168.133.40 lo:0(VIP):192.168.133.100 rpcbind、nfs-utils、httpd
NFS服务器 centos7 192.168.133.50 rpcbind、nfs-utils
客户机 win10 192.168.133.60

1.部署NFS共享服务器

NFS服务器:192.168.133.50

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

yum -y install nfs-utils rpcbind

systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service

mkdir /opt/test1
mkdir /opt/test2

chmod 777 /opt/test1
chmod 777 /opt/test2

vim /etc/exports
/opt/test1 192.168.163.0/24(rw,sync)
/opt/test2 192.168.163.0/24(rw,sync)

exportfs -rv

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第1张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第2张图片
Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第3张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第4张图片Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第5张图片

2.配置节点服务器

web节点服务器1:192.168.133.30 lo:0(VIP):192.168.133.100
web节点服务器1:192.168.133.40 lo:0(VIP):192.168.133.100

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第6张图片

1)配置虚拟IP地址(VIP:192.168.133.100)

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.133.100
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes

ifup lo:0
ifconfig lo:0
#设置临时的路由,重启失效
route add -host 192.168.133.100 dev lo:0

#开机自动添加路由
vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.133.100 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第7张图片
Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第8张图片Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第9张图片

2)调整内核的ARP响应参数

  • 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
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

sysctl -p

yum install -y nfs-utils rpcbind httpd
systemctl start rpcbind
systemctl enable rpcbind
systemctl start httpd.service
systemctl enable httpd.service

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第10张图片
Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第11张图片Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第12张图片

3)编辑网页主页

  • web节点服务器1:192.168.133.30
showmount -e 192.168.133.50

mount.nfs 192.168.133.50:/opt/test1 /var/www/html
echo 'this is test1 web!' > /var/www/html/index.html

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第13张图片

  • web节点服务器2:192.168.133.40
showmount -e 192.168.133.50

mount.nfs 192.168.133.50:/opt/test2 /var/www/html
echo 'this is test2 web!' > /var/www/html/index.html

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第14张图片

3.配置负载调度器

  • 主负载调度器:192.168.133.10
  • 备负载调度器: 192.168.133.20

1)关闭防火墙,加载ip_vs模块

systemctl stop firewalld.service 
systemctl disable firewalld.service 
setenforce 0

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

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第15张图片

2)调整proc响应参数

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

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第16张图片
Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第17张图片

3)配置负载分配策略

  • 主负载调度器:192.168.133.10
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service

ipvsadm -C
#这里-t指定的虚拟地址为本机ens33网卡ip
ipvsadm -A -t 192.168.133.10:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.133.10:80 -r 192.168.133.30:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.133.10:80 -r 192.168.133.40:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第18张图片

  • 备负载调度器:192.168.133.20
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm.service

ipvsadm -C

ipvsadm -A -t 192.168.133.20:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.133.20:80 -r 192.168.163.30:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.133.20:80 -r 192.168.163.40:80 -g

ipvsadm -ln

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第19张图片

4)配置keeplived

  • 负载调度器1:192.168.133.10
  • 负载调度器2:192.168.133.20
yum -y install keepalived
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第20张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第21张图片


vim keepalived.conf
......
#定义全局参数
global_defs {

#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行修改;加注释;vrrp_strict:严格遵守VRRP协议。下列情况将会阻止启动Keepalived:1. 没有VIP地址。2. 单播邻居。3. 在VRRP版本2中有IPv6地址。
#vrrp_strict

}
#定义VRRP热备实例参数
vrrp_instance VI_1 {

#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

#23行修改;指定优先级,数值越大优先级越高,主为100,备为90
priority 100
#通告间隔秒数(心跳频率)
advert_int 1
#定义认证信息,每个热备组保持一致
authentication {
#认证类型
auth_type PASS

#27行修改,指定验证密码,主备服务器保持一致
auth_pass 123456
}

#指定群集vip地址
virtual_ipaddress {
192.168.133.100
}
}

#34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 192.168.133.100 80 {
#健康检查的间隔时间(秒)
delay_loop 6
#指定调度算法,轮询(rr)
lb_algo rr
#37行修改,指定群集工作模式,直接路由(DR)
lb_kind DR
#连接保持时间(秒)
persistence_timeout 50
#应用服务采用的是TCP协议
protocol TCP

#41行修改,指定第一个Web节点的地址、端口
real_server 192.168.133.30 80 {
#节点的权重
weight 1

#43行删除,添加以下健康检查方式
	    TCP_CHECK {
	    #添加检查的目标端口
		connect_port 80
		#添加连接超时(秒)
		connect_timeout 3
		#添加重试次数
		nb_get_retry 3
		#添加重试间隔
		delay_before_retry 4
	}
}

#添加第二个 Web节点的地址、端口
real_server 192.168.133.40 80 {
    weight 1
    TCP_CHECK {
		connect_port 80
		connect_timeout 3
		nb_get_retry 3
		delay_before_retry 4
	}
}
}
#删除后面多余的配置

systemctl start keepalived
#查看虚拟网卡vip
ip addr show dev ens33

主负载调度器:

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第22张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第23张图片
Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第24张图片

备负载调度器:

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第25张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第26张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第27张图片

4.客户机访问

 访问192.168.133.100,隔一段时间进行刷新
 轮询显示

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第28张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第29张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第30张图片

将主调度服务器keepalived.service 服务关闭,再测试

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第31张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第32张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第33张图片

Lvs+keepalived高可用集群(DR)_第34张图片

总结

lvs:linux虚拟服务器
keepalived:为lvs和HA健康检查工具
支持故障自动切换
健康状态检查

  • keepalived:VRRP热备份协议实现linux服务器多机热备份
  • 多台路由器组成热备份组,公用虚拟IP对外提供服务
  • 当前主路由器失效,其他路由器会根据设置优先级自动接替虚拟IP地址,继续提供服务

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