LVS-Keepalived群集

Keepalived案例分析

企业应用中,单台服务器承担应用存在单点故障的危险
单点故障一旦发生,企业服务将发生中断,造成极大的危害
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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。

Keepalived工具介绍

专为LVS和HA设计的一款健康检查工具
支持故障自动切换(Failover)
支持节点健康状态检查(Health Checking)
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。
官方网站: http://www.keepalived.org/
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Keepalived实现原理剖析

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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

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。
check模块: 负责健康检查,常见的方式有端口检查及URL检查。

Keepalived案例讲解

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Keepalived可实现多机热备,每个热备组可有多台服务器

双机热备的故障切换是由 虚拟IP地址的漂移来实现,适用于各种应用服务器

实现基于Web服务的双机热备
●漂移地址: 192.168.10.72
●主、备服务器: 192.168.10.73、192.168.10.74
●提供的应用服务: Web

LVS+Keepalived 高可用群集

搭建环境

主DR 服务器: 192.168.38.38   
备DR 服务器: 192.168.38.73
Web 服务器1: 192.168.38.74
Web 服务器2: 192.168.38.75
vip: 192.168.38.188
客户端: 192.168.38.129

LVS 部署

1.配置负载调度器(主、备相同)

systemctl stop firewalld.service        #关闭防火墙
setenforce 0                            #关闭系统安全机制

yum -y install ipvsadm keepalived       #安装ipvsadm keepalived服务
modprobe ip_vs                          #加载ip_vs模块
cat /proc/net/ip_vs

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(1)配置keepalived (主、备DR服务器上都要设置)
cd /etc/ keepalived/
cp keepalived.conf keepal ived.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_MASTER
,备为LVS_BACKUP
    router_id LVS_MASTER
--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 51
   #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99
   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mi码,主备服务器保持一致
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {          #指定群集vip地址
        192.168.38.188
    }
}
--34行--修改,指定虚拟服务器地址(VIP)、端口,定义虛拟服务器和Web服务器池参数
virtual_server 192.168.38.188 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)
--37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
--41行--修改,指定第一个Web节点的地址、端口
    real_server 192.168.38.74 80 {
        weight 1                     #节点的权重
--43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 192.168.38.75 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##
}

scp keepalived.conf 192.168.38.73:`pwd`     #将配置文件发送到备服务器,提高效率

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

主服务器192.168.38.38
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备服务器192.168.38.73与主服务器配置基本相同,只需要修改服务器名称、热备状态和优先级
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(2)启动 ipvsadm 服务
---192.168.38.38---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm    #保存负载分配策略,否则服务无法启动
systemctl restart ipvsadm                  #开启服务

ipvsadm -ln                              #查看节点状态
#如没有VIP 的分发策略,则重启 keepalived 服务,systemctl restart keepalived

---192.168.38.73---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl restart ipvsadm

ipvsadm -ln

主服务器192.168.38.38
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备服务器192.168.38.73
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(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                         #修改内核配置
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
#关闭重定向功能

sysctl -p          #加载刚添加的内核配置

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2.配置节点服务器

systemctl stop firewalld                #关闭防火墙
setenforce 0                            #关闭系统安全机制

yum -y install httpd                    #安装服务
systemctl start httpd                   #启动服务

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0      #编辑lo口的虚拟网卡
DEVICE=lo:0                             #填写网卡名
ONBOOT=yes                              #开机自动连接 
IPADDR=192.168.38.188                   #ip地址
NETMASK-255.255.255.255                 #注意: 子网掩码必须全为1

ifup lo:0                               #启动lo:0网卡
ifconfig lo:0                           #查看网卡配置是否生效
route add -host 192.168.38.188 dev lo:0 #设置路由,访问192.168.38.188地址的发给lo口,使其发不出去

vim /etc/sysctl.conf                    #编辑系统内核设置

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                               #加载刚添加的内核配置

---192.168.38.74---
echo '独钓寒江雪' > /var/www/html/index.html     #设置首页文件

---192.168.38.75---
echo '孤舟蓑笠翁' > /var/www/html/index.html     #设置首页文件

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节点服务器192.168.38.74
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节点服务器192.168.38.75
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3.测试验证

在客户端访问http://192.168.38.188/

再在主服务器关闭 keepalived 服务后再测试,systemctl stop keepalived
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