负载均衡的高可用集群（4）-LVS负载均衡中的DR模式+高可用keepalived实现健康检测

其他 2020-08-09 10:52:49 阅读次数: 0

一、Keepalived是什么？

Keepalived是一款高可用软件，它的功能主要包括两方面：
1）通过IP漂移，实现服务的高可用：服务器集群共享一个虚拟IP，同一时间只有一个服务器占有虚拟IP并对外提供服务，若该服务器不可用，则虚拟IP漂移至另一台服务器并对外提供服务；
2）对LVS应用服务层的应用服务器集群进行状态监控：若应用服务器不可用，则keepalived将其从集群中摘除，若应用服务器恢复，则keepalived将其重新加入集群中。

二、keepalived工作原理

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

keepalived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、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。

Keepalived可以单独使用，即通过IP漂移实现服务的高可用，也可以结合LVS使用，即一方面通过IP漂移实现LVS负载均衡层的高可用，另一方面实现LVS应用服务层的状态监控，如图所示：

三、Keepalived高可用故障切换转移原理

Keepalived 高可用服务对之间的故障切换转移，是通过 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol , 虚拟路由器冗余协议）来切换的。

在 Keepalived 服务正常工作时，主 Master 节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备 Backup 节点自己还活着，当主 Master 节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master 节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主 Master 节点的 IP 资源及服务。而当主 Master 节点恢复时，备 Backup 节点又会释放主节点故障时自身接管的 IP 资源及服务，恢复到原来的备用角色。

四、结合Keepalived在DR模式下的DS高可用实现

在lvs的服务中，若DS宕掉了整个服务就会瘫痪，因此需要准备一台备用的DS，并结合Keepalived实现高可用。
本次实验需要4台虚拟机和1个物理机：

虚拟机名称 作用 IP
server2 DS（master） 172.25.254.2
server4 RS1 172.25.254.3
server5 RS2 172.25.254.4
server3 DS （backup） 172.25.254.3

VIP为：172.25.254.100
测试服务：Http 端口：80
物理机为客户端

1.安装keepalived  在server2和server3

yum install keepalived -y

2.配置keepalived

在server2上

cd /etc/keepalived/
vim keepalived.conf
  1 ! Configuration File for keepalived
  2 
  3 global_defs {
  4    notification_email {
  5      root@localhost			#服务器出问题后发送提醒邮件的地址，此处设置为本机
  6    }
  7    notification_email_from keepalived@localhost			#提醒邮件的发送人，此处设置为本机
  8    smtp_server 127.0.0.1				#发送服务器
  9    smtp_connect_timeout 30				#指定smtp超时连接时间
 10    router_id LVS_DEVEL
 11    vrrp_skip_check_adv_addr
 12    #vrrp_strict							#需要注释掉
 13    vrrp_garp_interval 0
 14    vrrp_gna_interval 0
 15 }
 16 
 17 vrrp_instance VI_1 {		
 18     state MASTER			#将server1作为主节点
 19     interface ens33
 20     virtual_router_id 51		#标识
 21     priority 100			#优先级，100最高
 22     advert_int 1			#每隔1s监测一次
 23     authentication {			#认证方式
 24         auth_type PASS
 25         auth_pass 1111
 26     }
 27     virtual_ipaddress {
 28         172.25.254.100			#VIP
 29     }
 30 }
 31 
 32 virtual_server 172.25.254.100 80 {
 33     delay_loop 3			#当 RS 报错后尝试3次才会邮件警告
 34     lb_algo rr				#负载均衡策略为轮询
 35     lb_kind DR				#LVS工作模式，
 36     #persistence_timeout 50				#需要注释掉
 37     protocol TCP			#协议
 38 
 39     real_server 172.25.254.4 80 {			#RS1
 40         TCP_CHECK {			                #TCP检测
 41         weight 1							#1为生效，0为生效
 42         connect_port 80						#端口
 43         connect_timeout 3					#检测后端的超时时间
 44 }
 45 }
 46 
 47     real_server 172.25.254.5 80 {				##RS2
 48         TCP_CHECK {
 49         weight 1
 50         connect_port 80
 51         connect_timeout 3
 52 }
 53 
 54 
 55 
 56 }

在server3上 

cd /etc/keepalived/
vim keepalived.conf

除了这一部分，其他与server1的配置文件相同
 
 17 vrrp_instance VI_1 {		
 18     state BACKUP			#将server4作为备用节点
 19     interface ens33
 20     virtual_router_id 51		
 21     priority 50				#优先级，低于server1的优先级
 22     advert_int 1			
 23     authentication {			
 24         auth_type PASS
 25         auth_pass 1111
 26     }
 27     virtual_ipaddress {
 28         172.25.254.100			#VIP
 29     }
 30 }

4.安装发送邮件软件

yum install mailx -y

5.启动服务

在server2和server3

systemctl start keepalived.service

若有错误可查看日志报错

server 3:
若提示没有ipvsadm命令需要安装：yum install ipvsadm -y

6.测试

配置好keepalived后，在客户端测试，说明轮训机制正常：

[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100
server
[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100
server2
[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100
server3
[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100
server2

当关闭server3 http服务后（说明keepalived自带后端服务健康检测）：

[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100			
server2
[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100		#关闭server2 http
server3
[kiosk@foundation63 ~]$ curl 172.25.63.100
server3

也可使用mail命令在server1查看邮件信息以确定错误：

[root@server1 keepalived]# mail
Heirloom Mail version 12.5 7/5/10.  Type ? for help.
"/var/spool/mail/root": 3 messages 3 new
>N  1 keepalived@localhost  Thu Feb 20 23:29  17/676   "[LVS_DEVEL] Realserver"
 N  2 keepalived@localhost  Fri Feb 21 23:51  17/676   "[LVS_DEVEL] Realserver"

当DS server1宕掉后，server4会马上接替server1的工作：

[root@server1 keepalived]#  systemctl stop keepalived.service			#模拟server1 宕机

[root@server4 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:fd:33:c9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.63.4/24 brd 172.25.63.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 172.25.63.100/32 scope global eth0							#server 4 马上获得VIP
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5054:ff:fefd:33c9/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
You have new mail in /var/spool/mail/root

此时服务丝毫不受影响
当server 1 再次上线时，由于server 1的优先级高于server4，因此 server 1 又会马上作为DS：

[root@server1 keepalived]#  systemctl start keepalived.service			#server1 上线
[root@server1 keepalived]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:1b:f6:56 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.63.1/24 brd 172.25.63.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 172.25.63.100/32 scope global eth0								#马上获得VIP
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5054:ff:fe1b:f656/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

[root@server4 ~]# ip addr show
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 52:54:00:fd:33:c9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 172.25.63.4/24 brd 172.25.63.255 scope global eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::5054:ff:fefd:33c9/64 scope link 				#server 4 又重新成为BACKUP
       valid_lft forever preferred_lft forever

在此一系列的动作中，对客户端的服务丝毫不受影响

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转载自blog.csdn.net/weixin_43215948/article/details/107850538
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