LVS+Keppalived群集

Keepalived及其工作原理

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 .ora/

一个合格的集群需要满足至少以下三个特点:

==1.负载均衡==
==2.健康检查(探针)==

==检查主备服务器的状态==

==检查后端节点服务器的状态(发送心跳平/pong,检查端口是否开启,检查http响应的状态码),故障则隔离==

==3.故障切换 主故障及时切换到备机==

脑裂现象及预防方法

脑裂现象master 主机状态正常 但是master与backup之间的链路断开了,导致master发送的vrrp报文无法正常的传送到backup主机上

backup在超时时间内没有收到vrrp报文就会认为master故障。从而把自己提升为master角色并且使用ip命令生成vip

预防脑裂现象

1.再增加一条主备之间的链路

2.可以脚本来监测主备之间的链路状态,如果发现链路有问题,就主动关闭 keepalived服务

3.使用第三方监控软件系统来监控主备之间的链接状态,服务状态,ip状态,再根据监控状态进一步处理

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

Keepalived可实现多机热备,
每个热备组可有多台服务器

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案例讲解

■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: 192.168.11.188
●主,备服务器: 192.168.11.133
192.168.11.10
●提供的应用服务: Web

Keepalived安装与启动

■在LVS群集环境中应用时,也需用到ipvsadm管理工具
■YUM安装Keepalived
■启用Keepalived服务

LVS+Keppalived群集实验

LVS+Keepalived高可用群集实验准备
主DR服务器: 192.168.11.133
备DR服务器:192.168.11.10
Web服务器1:192.168.11.4
Web服务器2:192.168.11.3 
vip: 192.168.11.188
客户端: 192.168.11.100
----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 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_ 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 abc123
}
virtual_ ipaddress {
#指定群集vip地址
192.168.11.188
  }
}  
--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 192.168.11.188 80 {
delay_ loop 6
#健康检查的间隔时间(秒)
1b_ 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 192.168.11.4 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 192.168.11.3 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##

systemctl start keepal ived
ip addr
#查看虚拟网卡vip

1.首先关闭防火墙,然后用yum进行安装ipvsadm keepalived服务.PNG==首先关闭防火墙,然后用yum进行安装ipvsadm keepalived服务==

2.到该指定目录,备份一下配置文件.PNG==到该指定目录,备份一下配置文件==

3.在另一台虚拟机上面也关闭防火墙,然后用yum进行安装ipvsadm keepalived服务.PNG==在另一台虚拟机上面也关闭防火墙,然后用yum进行安装ipvsadm keepalived服务==

4.修改全局参数相关配置.PNG==修改全局参数相关配置==

5.修改真实虚拟主机的配置.PNG==修改真实虚拟主机的配置==

6.修改为配置之后,从该台主机上面把相关配置传送到另一台主机上面,节约时间.PNG==修改为配置之后,从该台主机上面把相关配置传送到另一台主机上面,节约时间==

7.由于刚才我已经从另一台虚拟机上面把配置传了过来,所以我们只需要修改一下优先级以及把master改成backup.PNG==由于刚才我已经从另一台虚拟机上面把配置传了过来,所以我们只需要修改一下优先级以及把master改成backup==

8.在这两台虚拟机上面分别启动keepalived服务以及启动ip_vs服务.PNG==在这两台虚拟机上面分别启动keepalived服务以及启动ip_vs服务==
9.可以查到已经生成了一个虚拟网卡.PNG==可以查到已经生成了一个虚拟网卡==

10.在另一台上面查看是没有虚拟ip的.PNG==在另一台上面查看是没有虚拟ip的==

11.在第一台机子上停掉keepalived服务.PNG==在第一台机子上停掉keepalived服务==

12.在另外一台机子上面便可以查到虚拟ip了.PNG==在另外一台机子上面便可以查到虚拟ip了==

13.这时候我们重新启动keepalived服务,然后查看虚拟ip又有了,反之另一台机子上就没有了.PNG==这时候我们重新启动keepalived服务,然后查看虚拟ip又有了,反之另一台机子上就没有了==

(2) 启动ipvsadm服务
--192.168.11.133---
ipvsadm-save > /etc/ sysconfig/ ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -1n .
#如没有VIP的分发策略,则重启keepalived 服务,systemctl restart keepalived
--192.168.80.11---
ipvsadm-save > /etc/ sysconfig/ ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -1n
(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

---192.168.80.100---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

---192.168.80.101---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0 
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.80.188 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

14.在这两太机子上上面都分别启动ipvsadm服务.PNG==在这两台机子上上面都分别启动ipvsadm服务==

15.在该配置文件里面加入相关配置.PNG==在该配置文件里面加入相关配置==

16.在另一台机子上上面同样也加入相关配置.PNG==在另一台机子上上面同样也加入相关配置==

17.在这两台机子上上面分别安装httpd服务.PNG==在这两台机子上上面分别安装httpd服务==

18.在这台虚拟机上面配置虚接口.PNG==在这台虚拟机上面配置虚接口==

19.重启虚拟网卡然后便可以查到虚拟接口了.PNG==重启虚拟网卡然后便可以查到虚拟接口了==

20.加入相关规则.PNG==加入相关规则==

21.在另一台机子上面同样配置虚接口的配置.PNG==在另一台机子上面同样配置虚接口的配置==

22.同样在另一台机子上重启虚拟网卡,然后添加相关配置.PNG==同样在另一台机子上重启虚拟网卡,然后添加相关配置==

23.添加相关配置.PNG==添加相关配置==

24.另一台机子上面同样也执行添加相关配置的操作.PNG==另一台机子上面同样也执行添加相关配置的操作==

25.查一下这两个虚拟机的端口号都已经开启.PNG==.查一下这两个虚拟机的端口号都已经开启==

26.查一下这两台虚拟机上面都已经有配置了.PNG==查一下这两台虚拟机上面都已经有配置了==

27.写入相关内容到指定文件.PNG==写入相关内容到指定文件==

28.这一台也是写入相关内容到指定文件.PNG==这一台也是写入相关内容到指定文件==

3.测试验证,
在客户端访问http:// 192.168.11.188/
再在主服务器关闭keepalived 服务后再测试,
systemctl stop keepalived

29.然后可以正常进行访问.PNG==然后可以正常进行访问==

30.刷新一下便可以进行跳转到另一个页面.PNG==刷新一下便可以进行跳转到另一个页面==

keepalived的相关问题及解决方法

Keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器,通过什么方式配置浮动IP?
答案:
Keepalived首先做初始化先检查state状态,master为主服务器,backup为 备务器。,
然后再对比所有服务器的priority,谁的优先级高谁是最终的主服务器。
优先级高的服务器会通过ip命令为自己的电脑配置一-个提前定义好的浮动IP地址。

keepalived的抢占与非抢占模式:
抢占模式即MASTER从故障中恢复后,会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。非抢占模式即MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP
非抢占式俩节点state必须为bakcup,且必须配置nopreempt。
注意:这样配置后,我们要注意启动服务的顺序,优先启动的获取master权限,与优先级没有关系了。