LVS+Keepalived高可用集群部署

Keepalived概述

keepalived是一个类似于layer3, 4 & 5交换机制的软件,也就是我们平时说的第3层、第4层和第5层交换。Keepalived是自动完成,不需人工干涉。

Keepalived的作用是检测服务器的状态,如果有一台web服务器宕机,或工作出现故障,Keepalived将检测到,并将有故障的服务器从系统中剔除,同时使用其他服务器代替该服务器的工作,当服务器工作正常后Keepalived自动将服务器加入到服务器群中,这些工作全部自动完成,不需要人工干涉,需要人工做的只是修复故障的服务器。

  • 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)
    • 官方网站: http://www.keepalived.orgl
      在这里插入图片描述

Keepalived实现原理

  • Keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux服务器的多机热备功能
  • VRRP(显拟路由冗余协议)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

  • 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:192.168.10.72
    • 主、备服务器:192.168.10.73、192.168.10.74
    • 提供的应用服务:Web
      在这里插入图片描述

Keepalived安装与配置

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

keepalived.conf是主配置文件
global_defs {...}  #区段指定全局参数
vrrp_instance 实例名称{...}  #区段指定VRRP热备参数
注释文字以"!”符号开头
目录samples,提供了许多配置样例作为参考
常用配置选项
router id HA_TEST_R1	#本路由器(服务器)的名称
vrrp_instance Vl_1	#定义VRRP热备实例
state MASTER	#热备状态,MASTER表示主服务器
interface ens33	#承载VIP地址的物理接口
virtual_router_id 1	#虚拟路由器的ID号,每个热备组保持—致(组号)
priority 100:优先级 #数值越大优先级越高
advert_int 1 #通告间隔秒数(心跳频率)
auth_type PASS  #认证类型
auth_pass 123456  #密码字串
virtual_ipaddress { vip}  #指定漂移地址(VIP),可以有多个
  • Keepalived备份服务器的配置与master的配置有三个选项不同
    • router_id:设为自有名称
    • state:设为BACKUP
    • priority:值低于主服务器
  • 其他选项与master相同

LCS-DR安装部署

实验环境
LVS1:192.168.110.10
LVS2:192.168.110.15
Web1:192.168.110.20
Web2:192.168.110.25
虚拟IP(Vip):192.168.110.5

[root@lvs1 ~]# yum -y install ipvsadm keepalived
LVS2也是(以下所有配置LVS2同步配置)
LVS更改配置文件,关闭路由转发和重定向
[root@lvs1 ~]# vim /etc/sysctl.conf
#末行插入如下配置
#开启ipv4地址转发
net.ipv4.ip_forward = 1
#关闭ipv4全部重定向
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
#重载配置,使配置生效
[root@lvs1 ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 1
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
LVS都创建个服务脚本,放在 init.d 中,方便service进行使用
[root@lvs1 ~]# vim /etc/init.d/DR.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.110.2	
VIP=192.168.110.5   #虚拟ip
RIP1=192.168.110.20 #真实web服务器ip
RIP2=192.168.110.25
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  #保存配置
                systemctl start ipvsadm  #启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
#设置ens33:0地址,广播地址,子网掩码,并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  #添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr #指定虚拟服务访问入口,指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g #指定真实服务器,dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   #清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  #关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  #关闭接口
                route del $VIP   #删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  #判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs1 ~]# chmod +x /etc/init.d/DR.sh 

虚拟机设置,将两台LVS都放在 LAN区段1
在这里插入图片描述

shell 中的命令是配置临时 IP 地址,所以在配置文件中再更改一次
[root@lvs1 /]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs1 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0
[root@lvs1 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.110.5
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs01 network-scripts]# vim ifcfg-ens33
BOOTPROTO=static
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.110.20  ##LVS2改成192.168.10.25
PREFIX=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.110.2
重启服务并启动虚拟网卡还有shell脚本
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl restart network
[root@lvs1 network-scripts]# ifup ens33:0
[root@lvs1 network-scripts]# service DR.sh start
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl stop firewalld
[root@lvs1 network-scripts]# setenforce 0

配置WEB服务器

YUM安装HTTPD
web1、2的网络模式为 LAN 区段 1
在这里插入图片描述

更改IP,配置lo:0
[root@web1 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.110.5
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes

[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-ens33 
DEVICE=ens33
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.20  #web2配置成 192.168.10.25
PREFIX=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.110.2
[root@web1 network-scripts]# systemctl restart network
配置arp抑制脚本
[root@web1 network-scripts]# vim /etc/init.d/apa.sh
VIP=192.168.110.5
             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   '//arp忽略'
                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 "RealServer Start OK "
             ;;
             stop)
                ifconfig lo:0 down
                route del $VIP /dev/null 2>&1
                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore '//arp开启'
                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 "RealServer Stopd"
             ;;
             *)
                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                exit 1
       esac
       exit 0
[root@web1 network-scripts]# chmod +x /etc/init.d/apa.sh 
web 服务配置主页面
[root@web1 html]# echo "<h1>This is 1 Server.</h1>" > index.html
[root@web1 html]# ls
index.html
[root@web2 html]# echo "<h1>This is 2 Server.</h1>" > index.html
[root@web2 html]# ls
index.html
打开、重启各服务
[root@web1 html]# ifup lo:0
[root@web1 html]# service apa.sh start
RealServer Start OK 
[root@web1 html]# systemctl stop firewalld
[root@web1 html]# setenforce 0
[root@web1 html]# systemctl start httpd

验证实验

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

Keepalievd部署

实验环境基于上面的DR部署
配置两台LVS

[root@lvs1 network-scripts]# vim /etc/keepalived/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  #指向自身环回口IP
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS1  #两台LVS的id 不能相同,另一台配 LVS2
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}  

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33  #根据自己的网卡设置
    virtual_router_id 10  #两个虚拟号需要相同
    priority 100  #优先级,越大越优先,所以 02 的优先级可以配90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111   #上面一行和这一行最好不要改,如果改了也要相同
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.110.5
    }   
    }       
        
virtual_server 192.168.110.5 80 {  ##改成浮动VIP  端口80 指向http服务
    delay_loop 6
    lb_algo rr  #轮询
    lb_kind DR  #DR模式
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
        real_server 192.168.110.20 80 {  #指向 web1 端口80
        weight 1  #向下删除大概9行
            TCP_CHECK{  #添加如下
            connect_port 80  #添加连接端口
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }
#删了下面的全部,然后复制上面的 real_server 段
real_server 192.168.110.25 80 {
        weight 1
            TCP_CHECK{
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }  
}
web2 的配置文件
! 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 LVS2
   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 10
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.10
    }   
    }       
        
virtual_server 192.168.110.5 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr 
    lb_kind DR 
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
        real_server 192.168.110.20 80 {
        weight 1 
            TCP_CHECK{  添加如下
            connect_port 80 
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }
real_server 192.168.110.25 80 {
        weight 1
            TCP_CHECK{
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }  
}

验证实验

开启服务
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl start keepalived
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl restart keepalived
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl restart network

访问网页
在这里插入图片描述

关闭 LVS01
[root@lvs1 network-scripts]# systemctl stop network

再次访问
在这里插入图片描述
服务器调度成功,实验完成

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