Linux系统架构-----LVS与Keepalived高可用群集

其他 2020-02-05 13:12:58 阅读次数: 0

一.Keepalived概述

  • Keepalived是专门针对LVS设计的一款强大的辅助工具，主要用来提供故障切换和健康检查，来判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，及时隔离并且替换为新的服务器，当故障主机恢复后将其重新加入群集
  • Keepalived的官方网站位于http://www.keepalived.org/,在非LVS的群集环境中使用时，Keepalived也可以作为热备软件使用

二.Keepalived的热备方式

  • Keepalived采用VRRP（虚拟路由冗余协议）热备份协议，以软件的方式实现Linux服务器的多机热备功能。
  • VRRP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，每个热备组内同一时刻只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态，如果当前在线的路由器失效，则其他路由器会自动接替（优先级决定接替顺序）虚拟IP地址，以继续提供服务（前文提供了VRRP协议的博客详解）
  • 热备组内的每台路由器都可能成为主路由器，虚拟路由器的IP地址（VIP）可以在热备组内的路由器之间进行转移，所以也称为漂移IP地址。
  • 此外，使用Keepalived时，漂移地址的实现不需要手动建立虚接口配置文件，而是由Keepalived根据配置文件自动管理

三.Keepalived实现双机热备的各个参数

  • 基于VRRP协议的热备方式，keepalived可以用作服务器的故障切换，每个热备组可以有多台服务器，其中最常用的是双机热备。在双机热备方案中，故障切换主要针对虚拟IP地址的漂移来实现，因此能够使用于各种服务器（web、FTP、Mail、SSH、DNS）
  • 双机热备中，主备服务器都需要安装Keepalived
  • Keepalived服务的配置目录位于/etc/keepalived,其中keepalived.conf是主配置文件，在keepalived的配置文件中，使用“global_defs{...}”区段指定全局参数，使用“vrrp_instance实例名称{...}"区段指定vrrp热备参数，注释文字以“！”符号开头。
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   ...
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1     //主调度的IP地址
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL          //主调度器的名称，唯一性
   vrrp_skip_check_adv_addr    //vrrp协议
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER          //主调度器的热备状态
    interface ens33        //主调度器的网卡名称
    virtual_router_id 51    //组名，主备必须相同
    priority 100            //主调度器的优先级，从调度器的优先级必须比主调度器低
    advert_int 1
    authentication {        //主、备热备份认证信息，必须相同
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {    //指定群集的VIP地址
        192.168.100.10
    }
}

virtual_server 192.168.100.10 80 {    //虚拟服务器地址、端口
    delay_loop 6    //健康检查的间隔时间
    lb_algo rr        //调度算法，rr轮询
    lb_kind DR       //DR的群集工作模式
    persistence_timeout 50    
    protocol TCP    //应用服务采用的是TCP协议

   real_server 192.168.100.100 80 {  //匹配后面的节点服务器，有多少个服务节点增加多少个函数体
        weight 1    //节点的权重
       # SSL_GET {    //删除带#号
          #  url {
          #    path /
          #    digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
          #  }
          #  url {
          #    path /mrtg/
          #   digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
          #  }
          TCP_CHECK {    //健康检查方式
            connect_port 80    //检查的目的端口
            connect_timeout 3    //连接超时（秒）
            nb_get_retry 3    //重试次数
            delay_before_retry 3    //重试间隔（秒）
        }
    }
}

##删除后续的函数体

四.LVS-DR模式下与Keepalived构建高可用群集

  • 实验环境
类型 IP地址 系统 软件包
主LVS调度器

192.168.100.110/24

VIP：192.168.100.100/24

 centos7

keepalived

ipvsadm
从LVS调度器

192.168.100.120/24

VIP：192.168.100.100/24

 centos7

keepalived

ipvsadm
web server 1

192.168.100.130/24

VIP：192.168.100.100/24

 centos7 htpd
web server 2

192.168.100.140/24

VIP：192.168.100.100/24

 centos7 httpd
客户机 192.168.100.150/24 centos7  
  • 网络拓补图

  • 主LVS调度器的配置
1.下载相应软件包
yum install ipvsadm keepalived -y
2.添加路由转发功能，关闭重定向功能
[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf
[root@localhost ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
3.配置real网卡
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.100.110
GATEWAY=192.168.100.1
NETMASK=255.255.255.0
4.添加虚拟网卡
[root@localhost network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
5.编辑LVS规则脚本
[root@localhost network-scripts]# cd /etc/init.d
[root@localhost init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.100
RIP1=192.168.100.130
RIP2=192.168.100.140
case "$1" in
start)
        /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
        systemctl start ipvsadm
        /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up
        /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0
        /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
        /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g
        /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
        echo "ipvsadm starting ok"
        ;;
stop)
        /sbin/ipvsadm -C
        systemctl stop ipvsadm
        ifconfig ens33:0 down
        route del $VIP
        echo "ipvsadm stoped ok"
        ;;
status)
        if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then
        echo "ipvsadm stoped"
        exit 1
                else
                echo "ipvsadm Runing ok"
        fi
        ;;
*)
        echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
        exit 1
        esac
        exit 0
[root@localhost init.d]# chmod +x dr.sh 
6.配置keepalived配置文件
[root@localhost init.d]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_01
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.100.100
    }
}

virtual_server 192.168.100.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.130 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 192.168.100.140 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

7.关闭安全功能，开启服务
systemctl stop firewalld
setenforce 0
systemctl start keepalived.service
ifup ens33:0
service dr.sh start
  • 从LVS调度器的配置
1.下载相应软件包
yum install ipvsadm keepalived -y
2.添加路由转发功能，关闭重定向功能
[root@localhost ~]# vim /etc/sysctl.conf
[root@localhost ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
3.配置real网卡
[root@localhost ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.100.120
GATEWAY=192.168.100.1
NETMASK=255.255.255.0
4.添加虚拟网卡
[root@localhost network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
5.编辑LVS规则脚本
[root@localhost network-scripts]# cd /etc/init.d
[root@localhost init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.100
RIP1=192.168.100.130
RIP2=192.168.100.140
case "$1" in
start)
        /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm
        systemctl start ipvsadm
        /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up
        /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0
        /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr
        /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g
        /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
        echo "ipvsadm starting ok"
        ;;
stop)
        /sbin/ipvsadm -C
        systemctl stop ipvsadm
        ifconfig ens33:0 down
        route del $VIP
        echo "ipvsadm stoped ok"
        ;;
status)
        if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then
        echo "ipvsadm stoped"
        exit 1
                else
                echo "ipvsadm Runing ok"
        fi
        ;;
*)
        echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
        exit 1
        esac
        exit 0
[root@localhost init.d]# chmod +x dr.sh 
6.配置keepalived配置文件
[root@localhost init.d]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf 
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_02
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state backup
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.100.100
    }
}

virtual_server 192.168.100.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.130 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 192.168.100.140 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

7.关闭安全功能，开启服务
systemctl stop firewalld
setenforce 0
systemctl start keepalived.service
ifup ens33:0
service dr.sh start
  • 节点服务器的配置
web server 1
1.下载httpd软件包
yum insatll httpd -y
2.配置real网卡
[root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.100.130
GATEWAY=192.168.100.1
3.配置virual网卡
[root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
4.添加网页站点
[root@localhost ~]# cd /var/www/html
[root@localhost html]# ls
[root@localhost html]# echo "<h1>this is data</h1>" > index.html
5.配置LVS服务
[root@localhost html]# cd /etc/init.d
[root@localhost init.d]# ls
functions  netconsole  network  README
[root@localhost init.d]# vim web.sh
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.100
        case "$1" in
        start)
                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                sysctl -p > /dev/null 2>&1
                echo "real server start ok"
                ;;
        stop)
                ifconfig lo:0 down
                route del $VIP /dev/null 2>&1
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                echo "real server stop"  
                ;;
        *)
                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                exit 1
        esac
        exit 0
~  
[root@localhost init.d]# chmod +x web.sh
[root@localhost init.d]#                
6.关闭安全性功能，开启服务
systemctl stop firewalld
setenforce 0
ifup lo:0
service web.sh start
systemctl start httpd

web server 2
1.下载httpd软件包
yum insatll httpd -y
2.配置real网卡
[root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-ens33
IPADDR=192.168.100.140
GATEWAY=192.168.100.1
3.配置virual网卡
[root@localhost html]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@localhost network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@localhost network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
4.添加网页站点
[root@localhost ~]# cd /var/www/html
[root@localhost html]# ls
[root@localhost html]# echo "<h1>this is yun</h1>" > index.html
5.配置LVS服务
[root@localhost html]# cd /etc/init.d
[root@localhost init.d]# ls
functions  netconsole  network  README
[root@localhost init.d]# vim web.sh
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.100
        case "$1" in
        start)
                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                sysctl -p > /dev/null 2>&1
                echo "real server start ok"
                ;;
        stop)
                ifconfig lo:0 down
                route del $VIP /dev/null 2>&1
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                echo "real server stop"  
                ;;
        *)
                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                exit 1
        esac
        exit 0
~  
[root@localhost init.d]# chmod +x web.sh
闭安全性功能，开启服务
systemctl stop firewalld
setenforce 0
ifup lo:0
service web.sh start
systemctl start httpd
  • 验证LVS配置

  • 模拟故障切换

注：重启调度器虚拟网卡服务时，可能会出现错误（此IP地址以被使用），可以尝试重启LVS服务器

Mr.aaa
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