LVS+heartbeat+ldirectord高可用负载均衡集群解决方案

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。本项目由章文嵩博士在1998年5月创立，是中国国内最早出现的自由软件项目之一。其作用是实现LB（Load Balance）将大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间；将单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。

HA（High Avalibaility）高可用性，即双机热备的方式保证服务的高可用性。

本文高可用负载均衡集群解决方案，是在LVS实现负载均衡的基础之上，采用双机热备director来保证lvs个高可用性，并通过heartbeat实时监听主director的运行状态，另外使用ldirectord实时监测director后端Real Server的健康状态，将不能正常提供服务的主机离线。

整套方案拓扑架构如图：

下面开始详述实现步骤：

一、两台Real Server：RS1、RS2的配置

初始化步骤：配置ip地址、主机名、yum源等不在赘述

echo1>/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo2>/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo1>/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo2>/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
 #定义内核参数，禁止realserver响应ARP广播请求

Ps：由于使用DR模型故要屏蔽arp对后端realserver的解析

ifconfiglo:0192.168.0.123broadcast192.168.0.123netmask255.255.255.255up
 #在回环端口配置对外通信的VIP，并锁定其广播域
routeadd-host192.168.0.123devlo:0
 #配置主机路由，使之对外发送数据包均使用VIP

yuminstall-yhttpd
 #安装安装web服务
servicehttpdstart
echo'<h>RealServer1</h>'>/var/www/html/index.html
 #添加realserver测试页面
mkdir/var/www/html/test/
echo'ok'>/var/www/html/test/index.html
 #为ldirectord提供检测页面
service httpd start

Ps：这里仅以RS1为实例进行说明，RS2同此法操作。

二、高可用HA director节点的配置

初始化步骤：配置ip、yum源等。

Ps：两台director节点都使用双网卡，eth0与real server同网段，eth1使用网卡直连用于传输心跳信号。

vim/etc/hosts
192.168.0.71node1.a.orgnode1
192.168.0.72node2.a.orgnode1
 #用于实现两台director节点间域名解析，此操作node1、node2相同

vim/etc/sysconfig/network
 #设置主机名
hostnamenode1.a.org
 #修改主机名使之立即生效

使heartbeat信息加密传输

ssh-keygen-trsa
 #生成密钥
ssh-copy-id-i.ssh/id_rsa.pubroot@node2.a.org
 #将公钥复制给node2
sshnode2--‘ifconfig’
 #执行命令测试，此时应该显示node2的ip信息

安装heartbeat

cdheartbeat
yumlocalinstall-y--nogpgcheck./*
 #安装此目录中的所有rpm包

cd/usr/share/doc/heartbeat-2.1.4
cpauthkeys/etc/ha.d/
cpharesources/etc/ha.d/
cpha.cf/etc/ha.d/
#拷贝heartbeat所需配置文件到指定目录下

vim/etc/ha.d/ha.cf
bcasteth1
 #定义心跳信息从那一块网卡传输
nodenode1.a.org
nodenode2.a.org
 #添加这两行，用于指明心跳信号传输范围
vim/etc/ha.d/authkeys
auth2
2sha1[键入随机数]
chmod400authkeys
 #保存退出并修改权限400
vim/etc/ha.d/haresource
node1.a.org192.168.0.123/24/eth0/192.168.0.255ldirectord::ldirectord.cf httpd
#末行添加主节点域名，vip资源，广播地址，ldirectord资源，以及用户提供显示错误页面的httpd资源

同步配置文件到node2

/usr/lib/heartbeat/ha_propagate
 #脚本用来同步ha.cf和authkeys文件到node2
scpharesourcesnode2:/etc/ha.d/
 #复制haresource到nod2

配置ldirectord，同步配置文件

cp/usr/share/doc/heartbeat-ldirectord-2.1.4/ldirectord.cf/etc/ha.d/ldirectord.cf
#复制ldirector的配置文件

内容如下配置

 checktimeout=3
#当DR收不到realserver的回应，设定几秒后判定realserver当机或挂掉了，预设5秒。
 checkinterval=1
#查询间隔，每个几秒侦测一次realserver
 autoreload=yes
#配置文件发生改变是否自动重读
 quiescent=yes
#静态链接，yes：表示侦测realserver宕机，将其权值至零（如果开启了persistent参数不要用yes）；no：表示侦测到宕机realserver，随即将其对应条目从ipvsadm中删除。
 virtual=192.168.0.123:80
 real=192.168.0.51:80gate4
 real=192.168.0.52:80gate2
 fallback=127.0.0.1:80gate#realserver全部失败，vip指向本机80端口。
 service=http
 request="test/index.html"#用于健康检测的url
 receive="ok"#用于健康检测的url包含的关键字
 scheduler=wlc
#persistent=600
#持久链接：表示600s之内同意ip将访问同一台realserver
 protocol=tcp
 checktype=negotiate
#检查类型：negotiate，表示DR发送请求，realserver恢复特定字符串才表示服务正常；connect，表示DR能够连线realserver即正常。
 checkport=80

启动两个节点上的heartbeat

serviceheartbeatstart
sshnode2--'serviceheartbeatstart'
#启动两节点heartbeat服务

Ps：ldirectord同vip一样是DR节点争夺的资源，由heartbeart启动

tail -f /var/log/messages

应出现：heartbeat: info: Running /etc/ha.d/resource.d/ldirectord ldirectord.cf start

ip、ldirectord和httpd资源被主节点成功启动

或查看ipvsadm -ln

在主节点上安装httpd服务，并创建测试页

yuminstall-yhttpd
 #安装安装web服务
echo'<h2>sorry,webserviceisdown,pleasetryagainlater...</h2>'>/var/www/html/index.html
 #node1上添加报错提示
echo'sorry,webserviceisdown,pleasetryagainlater...'>/var/www/html/index.html
 #node2上添加报错提示，此处字体不同以示区别

三、测试

使用浏览器访问web页面，多次刷新RS1和RS2都能访问到

ab测试wlc算法的负载均衡

关闭node1上的heartbeat模拟主节点宕机，并进行ab测试，node2上查看ipvsadm

依旧能够从备份DR节点node2访问web服务并实现负载均衡

重启node1上heartbeat，关闭RS1的httpd服务，查看ipvsadm

idirectord立即检测到，并将RS1的权值至0

继续关闭RS2的httpd服务，查看ipvsadm

RS2权值至0，本地权值至1

刷新浏览器页面

主节点node1 web服务反馈realserver宕机提示信息

此时关闭node1上heartbeat，刷新页面

备份节点node2 web服务反馈realserver宕机提示信息

至此LVS+heartbeat+ldirectord高可用负载均衡集群解决方案的实现流程已叙述完毕，以上内容在您实现过程中出现的任何问题，欢迎在此交流；并请各位高手前辈大神达人予以批评指正，谢谢！