Keepalived概述

Keepalived应用背景

 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。

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/

Keepalived实现原理剖析

1、Keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux服务器的多机热备功能
2、VRRP(虚拟路由冗余协议)是针对路由器的一种备份解决方案
a.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;
b.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;
c.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。

工作过程:

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实验案例:

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: 192.168.163.188
主、备服务器: 192.168.163.7、 192.168.163.8
提供的应用服务: Web

环境配置:

LVS+Keepalived 高可用群集

主DR服务器: 192.168.163.6
备DR服务器: 192.168.163.10
Web服务器1: 192.168.163.7
Web服务器2: 192.168.163.8
vip: 192.168.163.188
客户端: 192.168.163.100

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

LVS-Keepalived 群集部署_LVS

(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_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 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--致
auth_type PASS #认证类型
--27行--修改,指定验证mima,主备服务器保持一致
auth pass abc123
}

virtual_ipaddress{ #指定群集vip地址
192.168.163.188
}
}
--36行--修改,指定虛拟服务器地址(VIP)、端口,定义虛拟服务器和Web服务器池参数
virtual server 192.168.163.188 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 192.168.163.7 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 192.168.163.8 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 keepalived
ip addr #查看虚拟网卡vip

LVS-Keepalived 群集部署_LVS_02

LVS-Keepalived 群集部署_Keepalived_03

(2)启动ipvsadm服务

--192.168.163.7---
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

--192.168.163.8---
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
ipvsadm -ln

LVS-Keepalived 群集部署_LVS_04

LVS-Keepalived 群集部署_Keepalived_05

(3) 调整proc响应参数,关闭Linux内核的重定向参数响应

vim /etc/sysct1.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 群集部署_Keepalived_06

2.配置节点服务器

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

--192.168.163.7---
echo 'this is kgc web!' > /var/www/html/index.html

-- 192.168.163.8---
echo 'this is benet web!' > /var/www/html/index.html

LVS-Keepalived 群集部署_Keepalived_07

LVS-Keepalived 群集部署_LVS_08

(1)配置虚拟IP地址(VIP: 192.168.163.188 )

cd /etc/sysconfig/network-scripts/
cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0

vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.163.188
NETMASK=255.255.255.255 #注意:子网掩码必须全为1

ifup 1o:0
ifconfig 1o:0
route add -host 192.168.163.188 dev lo:0
或永久配置
vim /etc/rc.local
/usr/sbin/route add -host 192.168.163.188 dev lo:0
chmod +x /etc/rc.d/rc.local

LVS-Keepalived 群集部署_LVS_09

(2)调整内核的ARP响应参数以阻止更新VIP的MAC地址,避免发生冲突

vim /etc/sysctl.conf
......
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 #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

systemctl start httpd

LVS-Keepalived 群集部署_Keepalived_10

3.测试LVS群集

在客户端使用浏览器访问http://192.168.163.188

LVS-Keepalived 群集部署_Keepalived_11

LVS-Keepalived 群集部署_LVS_12