LVS+Keepalived 高可用群集

1.Keepalived

1.什么是keepalived

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。

2.Keepalived工作原理

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（VIP），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。

3.Keepalived体系主要模块及其作用

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。（调度器之间的健康检查和主备切换）

check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查。（节点服务器的健康检查）
 

4.一个合格的集群应该具备的特性

(1)负载均衡     LVS   Nginx       HAProxy   F5

2) 健康检查(探针)         for调度器/节点服务器      keepalived  Heartbeat

3) 故障转移             通过VIP漂移实现主备切换 

5.健康检查(探针)的方式

(1) 发送心跳消息ping/pong

(2)TCP端口检查     向目标主机的 IP:PORT 发起TCP连接请求，如果TCP连接三次握手成功则认为健康检查探测成功，否则认为健康检查探测失败    

(3)HTTP URL检查   向目标主机的 http://IP:PORT/URL路径 发送 HTTP GET 请求方法

如果响应消息是2xx 3xx状态码则认为健康检查探测成功
如果响应消息是4xX 5xx状态码则认为健康检查探测失败

6.脑裂故障

现象：主服务器和备服务器同时拥有VIP
原因：因为主服务器和备服务器之间的通信链路中斯，导致备服务器无法收到主服务器发送的VRRP通告消息，备服务器误认为主服务器故障了并通过IP命令生成VIP
解决：关闭主服务器或备服务器其中一个的keepalived服务

LVS+Keepalived 高可用群集配置

主DR 服务器：192.168.17.130
备DR 服务器：192.168.17.133
Web 服务器1：192.168.17.60
Web 服务器2：192.168.17.70
vip：192.168.17.188
客户端：192.168.17.200

LVS 部署

1.配置负载调度器（主、备相同）
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BACKUP，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
        192.168.17.188
    }
}
--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 192.168.17.188 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 192.168.17.70 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
			connect_timeout 3
			nb_get_retry 3
			delay_before_retry 3
		}
	}

	real_server 192.168.17.60 80 {
        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

（2）启动 ipvsadm 服务
--192.168.17.130---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

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

--192.168.17.133---
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

2.配置节点服务器
systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

--192.168.17.60---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.17.70---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.17.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.17.188 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
在客户端访问 http://192.168.17.188/ 
再在主服务器关闭 keepalived 服务后再测试， systemctl stop keepalived