LVS+Keepalived高可用群集(理论+实操）

一、相关概述

1.1 LVS

• Linux虚拟服务器(Linux Virtual Server)
• LVS 实际上相当于基于IP地址的虚拟化应用， 为基于IP地址和内容请求分发的负载均衡提出了一种高效的解决方法

1.2 Keepalived

• 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。

1.3 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
• 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份组，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

二、实验准备

主DR 服务器	192.168.153.10
备DR 服务器	192.168.153.20
Web 服务器1	192.168.153.30
Web 服务器2	192.168.153.40
NFS服务器	192.168.153.50
vip	192.168.153.188

三、配置负载调度器(主、备相同)

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0

yum -y install ipvsadm
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

sysctl -p

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.153.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup ens33:0
ifconfig ens33:0

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

ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.153.188:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.153.188:80 -r 192.168.153.30:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.153.188:80 -r 192.168.153.40:80 -g
ipvsadm

ipvsadm -ln

四、部署NFS共享服务器(192.168.153.50)

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0

yum -y install nfs-utils rpcbind

systemctl start rpcbind.service
systemctl start nfs.service

systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service

mkdir /opt/test01
mkdir /opt/test02

chmod 777 /opt/test01 
chmod 777 /opt/test02

vim /etc/exports
/opt/test01 192.168.153.0/24(rw,sync)
/opt/test02 192.168.153.0/24(rw,sync)

exportfs -rv
showmount -e

五、配置节点服务器（192.168.153.30、192.168.153.40）

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

--192.168.153.30---
echo 'this is test01 web!' > /var/www/html/index.html

--192.168.153.40---
echo 'this is test02 web! ' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.153.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.153.188 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

Web 服务器1（192.168.153.30）

showmount -e 192.168.153.50
mount.nfs 192.168.153.50:/opt/test01 /var/www/html

Web 服务器2（192.168.153.40）

showmount -e 192.168.153.50
mount.nfs 192.168.153.50:/opt/test02 /var/www/html

六、配置keeplived(主、备DR服务器上都要设置)

yum -y install keepalived
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf
......
global_defs {            #定义全局参数

   smtp_server 127.0.0.1        #10行修改，邮件服务指向本地

   router_id LvS_01             #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IVS_01，备为IVS_02
}
   #vrrp_strict					#14行加注释
vrrp_instance VI_1 {            #定义VRRP热备实例参数

    state MASTER                #20行修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP

    interface ens33             #21行修改,指定承载vip地址的物理接口

    virtual_router_id 10        #22行修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致

    priority 100                #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
    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
        auth_ pass abc123       #27行修改，指定验证密码，主备服务器保持一致
	}
    virtual_ipaddress {         #指定群集vip地址
        192.168.153.188
    }
}

virtual_server 192.168.153.188 80 {   #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
    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)
   lb_kind DR                         #39行修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
   persistence_timeout 50             #连接保持时间(秒)
   protocol TCP                       #应用服务采用的是TCP协议

   real_server 192.168.153.30 80 {    #43行修改，指定第一个web节点的地址、端口
       weight 1                       #节点的权重

       TCP_CHECK {                 #45行删除,添加以下健康检查方式
           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 4    #添加重试间隔
       }
   }
   
   real_server 192.168.153.40 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 4
       }
   }
}
##删除后面多余的配置##

systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33            #查看虚拟网卡vip

主DR服务器

备DR服务器

七、浏览器访问测试

在客户端访问http://192.168.153.188，默认网关指向192.168.153.188

在主服务器禁用网卡后再测试， ifdown ens33:0