lvs+keepalived+bind实现负载均衡高可用智能dns【转】
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整体架构：
1.IP地址规划：
Dns1:172.28.0.54
Dns2:172.28.0.55
Dr服务器主：172.28.0.57
Dr服务器从：172.28.0.67
Vip:172.28.0.99
原理过程：
Lvs+keepalived实现高性能高可靠性负载均衡，这里使用dr模式，客户机访问负载均衡服务器，会调度到后面的真实服务器上，真实服务器直接将结果返回，如果主调度服务器除了问题，vip会漂到从服务器继续提供负载均衡，主恢复后vip重新漂到主服务器，后面的真实服务器如果出现问题，会被剔除集群，直到恢复。
Lvs描述：
lvs说明:目前有三种IP负载均衡技术（VS/NAT、VS/TUN和VS/DR）；
八种调度算法（rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh）。
在调度器的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中有通过网络地址转换（Network Address Translation）将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器，我们称之为VS/NAT技术（Virtual Server via Network AddressTranslation），大多数商品化的IP负载均衡调度器产品都是使用此方法，如Cisco的LocalDirector、F5的Big/IP和 Alteon的ACEDirector。在分析VS/NAT的缺点和网络服务的非对称性的基础上，我们提出通过IP隧道实现虚拟服务器的方法VS/TUN （Virtual Server via IP Tunneling），和通过直接路由实现虚拟服务器的方法VS/DR（Virtual Server via Direct Routing），它们可以极大地提高系统的伸缩性。所以，IPVS软件实现了这三种IP负载均衡技术，它们的大致原理如下（我们将在其他章节对其工作原理进行详细描述），
Virtual Server via Network Address Translation（VS/NAT）
通过网络地址转换，调度器重写请求报文的目标地址，根据预设的调度算法，将请求分派给后端的真实服务器；真实服务器的响应报文通过调度器时，报文的源地址被重写，再返回给客户，完成整个负载调度过程。
Virtual Server via IP Tunneling（VS/TUN）
采用NAT技术时，由于请求和响应报文都必须经过调度器地址重写，当客户请求越来越多时，调度器的处理能力将成为瓶颈。为了解决这个问题，调度器把请求报文通过IP隧道转发至真实服务器，而真实服务器将响应直接返回给客户，所以调度器只处理请求报文。由于一般网络服务应答比请求报文大许多，采用 VS/TUN技术后，集群系统的最大吞吐量可以提高10倍。
Virtual Server via Direct Routing（VS/DR）
VS/DR通过改写请求报文的MAC地址，将请求发送到真实服务器，而真实服务器将响应直接返回给客户。同VS/TUN技术一样，VS/DR技术可极大地提高集群系统的伸缩性。这种方法没有IP隧道的开销，对集群中的真实服务器也没有必须支持IP隧道协议的要求，但是要求调度器与真实服务器都有一块网卡连在同一物理网段上。
针对不同的网络服务需求和服务器配置，IPVS调度器实现了如下八种负载调度算法：使用
比较多的是以下四种：
轮叫（Round Robin）
调度器通过"轮叫"调度算法将外部请求按顺序轮流分配到集群中的真实服务器上，它均等地对待每一台服务器，而不管服务器上实际的连接数和系统负载。
加权轮叫（Weighted Round Robin）
调度器通过"加权轮叫"调度算法根据真实服务器的不同处理能力来调度访问请求。这样可以保证处理能力强的服务器处理更多的访问流量。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。
最少链接（Least Connections）
调度器通过"最少连接"调度算法动态地将网络请求调度到已建立的链接数最少的服务器上。如果集群系统的真实服务器具有相近的系统性能，采用"最小连接"调度算法可以较好地均衡负载。
加权最少链接（Weighted Least Connections）
在集群系统中的服务器性能差异较大的情况下，调度器采用"加权最少链接"调度算法优化负载均衡性能，具有较高权值的服务器将承受较大比例的活动连接负载。调度器可以自动问询真实服务器的负载情况，并动态地调整其权值。
第一部分智能dns主从实现
注意：dns主从服务器时间一定要同步,所有服务器的时间都有同步
1.下载bind9:
Wget http://www.isc.org/downloads/file/bind-9-9-5rc2/?version=tar.gz
Bind9.9.5目前最新稳定版本
2.安装：
Ubuntu默认没有C/C++编译环境所以先要安装好编译环境
sudo apt-get installbuild-essential
bind9使用默认需要openssl支持我们这里编译安装openssl
下载openssl-1.0.1f
Wget http://www.openssl.org/source/openssl-1.0.1f.tar.gz
安装openssl
Sudo mkdir /usr/local/ssl
./config --prefix=/usr/local/ssl
Make && sudo make install
正式开始安装bind9
Tar xvf bind-9.9.5.tar.gz
Sudo mkdir /usr/local/named
Cd bind-9.9.5
./configure –enable-threads –prefix=/usr/local/named--enable-largefile --with-openssl=/usr/local/ssl
Make
Sudo make install
创建用户named用户，使用named用户运行dns
1.groupadd named
2.useradd -g named -s /sbin/nologin named
建几个目录：
Sudo mkdir /usr/local/named/etc/zones
Sudo mkdir /usr/local/named/log //保存日志就新建这个目录
3.配置
Master 配置主从使用tsig事务签名认证，dnssec-keygen -a HMAC-MD5 -b 128 -n HOSTxxxx 生成的秘钥，实现智能dns主从同步
Cd /usr/local/named/etc/
Vim named.conf
include"/usr/local/named/etc/named.conf.options"; //放配置
include"/usr/local/named/etc/named.conf.local"; //定义zone
include"/usr/local/named/etc/cnc"; //acl列表自定义ip地址
include"/usr/local/named/etc/chinanet"; //acl列表自定义ip地址
vim /usr/local/named/etc/named.conf.options
options {
directory "/usr/local/named";//修改默认路径
pid-file"/usr/local/named/var/run/named.pid";
allow-query-cache { any; }; //允许查询
};
//这里设置日志有多种级别日志一般不设置
//logging {
// channel query_log {
// file"/usr/local/named/log/query.log" versions 3 size 20m;
// severity info;
// print-time yes;
// print-category yes;
//};
//category queries {
// query_log;
// };
//};
//下面的是dnssec-keygen -a HMAC-MD5 -b 128 -n HOST xxxx 生成的秘钥，实现智能dns主从同步
key chinanet {
algorithm hmac-md5;
secret"kve3QMmhjXGZUZURb6mucQ==";
};
Vim /usr/local/named/etc/named.conf.local
view "chinanetzone" {
match-clients { key chinanet; chinanet; }; //前面的是key 后面的是acl
server 172.28.0.55 { keys { chinanet; }; };//定义从服务器,通过key同步
zone "test.com" {
type master; //定义此区为主服务器,从服务器写slave
file "/usr/local/named/etc/zones/db.test"; //指定区资源文件的位置,区域文件随便取名字
allow-transfer { key chinanet;};允许通过key的服务器同步zone文件
//allow-transfer { 172.28.0.55;};
also-notify { 172.28.0.55;};
};
zone "." {
type hint;
file"/usr/local/named/etc/zones/db.root";
};
};
//反向解析根据条件看需不需要配置
//zone "172.in-addr.arpa" {
// type master; //定义此区为主服务器
// file "/etc/bind/db.172"; //指定区资源文件的位置
// };
Chown –R named:named/usr/local/named
Zones文件：
;
; BINDdata file for local loopback interface
;
$TTL 604800 ;其它服务器缓存保留时间
@ IN SOA spdns01.test.com.root.test.com. (
2 ; Serial
604800 ; Refresh
86400 ; Retry
2419200 ; Expire
604800 ) ; Negative Cache TTL
;
@ IN NS spdns01.test.com.
@ IN NS spdns02.test.com.
spdns01IN A 172.28.0.57
spdns02IN A 172.28.0.67
;spdns02 IN A 172.28.0.55
www IN A 2.2.2.2
Slave配置：
Slave配置只有named.conf.local不同：
view "chinanetzone" {
match-clients { key chinanet; chinanet; };
server { keys { chinanet; }; };
zone "test.com" {
type slave; //定义此区为从服务器
file "/usr/local/named/etc/zones/db.slavechinanettest"; //指定区资源文件的位置,区域文件随便取名字
masters { 172.28.0.54; };
};
zone "." {
type hint;
file"/usr/local/named/etc/zones/db.root";
};
};
//zone "172.in-addr.arpa" {
// type master; //定义此区为主服务器
// file "/etc/bind/db.172"; //指定区资源文件的位置
// };
赋权 chown –R:named /usr/local/named
杀掉named进程sudo killall -9 named
这里为了方便我们可以写个bind自动启动脚本，实现开机自动启动:
#!/bin/bash
# named a network name service.
# chkconfig: 345 35 75
# description: a name server
if [ `id -u` -ne 0 ]
then
echo "ERROR:For bind to port 53,mustrun as root."
exit 1
fi
case "$1" in
start)
if [ -x /usr/local/named/sbin/named ]; then
/usr/local/named/sbin/named -c/usr/local/named/etc/named.conf –u named && echo . && echo'BIND9 server started'
fi
;;
stop)
kill `cat/usr/local/named/var/run/named.pid` && echo . && echo 'BIND9server stopped'
;;
restart)
echo .
echo "Restart BIND9 server"
$0 stop
sleep 10
$0 start
;;
reload)
/usr/local/named/sbin/rndc reload
;;
status)
/usr/local/named/sbin/rndc status
;;
*)
echo "$0 start | stop | restart|reload |status"
;;
esac
这里可以使用chkconfig实现开机自启动
Rndc 实现配置文件的更新：
配置 rndc 远程控制 DNS 服务器的基本流程:
1. 在每个受控服务器端使用 rndc-confgen 生成 key，配置 named.conf 文件允许被哪台
控制端服务器控制。
2. 在控***务器端将每个受控服务器端的 key 复制到本地，配置 rndc.conf 文件允许
控制哪些受控服务器
Rnd能够不停掉服务器进行配置很牛逼
在受控端也就是dns主从服务器端使用rndc-congen生成配置文件信息
./rndc-confgen -k mrndc-key（-k选项可以定义key名）
Rndc 不能在用root权限启动的dns服务器中运行一般对权限要求高为了安全
同样在从服务器使用命令./rndc-confgen
在主dns的named.conf文件中加入生成的秘钥例如：
key "rndc-key" {
algorithm hmac-md5;
secret "EyZKic6KKjt1agePxK41cA==";
};
controls {
inet * port 953
allow { any; } keys {"rndc-key"; };
};
在 rndc.conf中加入key:
key "rndc-key" {
algorithm hmac-md5;
secret "EyZKic6KKjt1agePxK41cA==";
};
options {
default-key "rndc-key";
default-server 127.0.0.1;
default-port 953;
};
Lvs+keepalived实现高可用高性能负载均衡
1.环境 ubuntu12.04 lvs
下载软件：
Wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.26.tar.gz
直接用sudoapt-get install 安装就行了
Wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.12.tar.gz
modprobe -l | grep ipvs 查看内核支不支持 ubuntu支持
2.安装：
Ubunut内核自带支持这个lvs，如果是redhat 或者ubuntu还要重新编译内核
首先要安装好编译安装环境：
Sudo apt-get install ipvsadm
Sudo dpkg-reconfigure ipvsadm(这个命令可以图形界面配置ipvsadm)这里不使用
注意：安装keepalived需要ssl支持
Sudo apt-get install libssl-dev
Tar xvf keepalived-1.2.12.tar.gz
Sudo mkdir /usr/local/keepalived
./configure –prefix=/usr/local/keepalived
Make && sudo make install
3.配置keepalived
要实现负载均衡,首先对真实服务器进行配置如下
真实服务器上面的脚本： 防止回环 广播等 最好设置为开机自动启动脚本
#!/bin/bash
PATH=/sbin:/usr/sbin:/bin:/usr/bin
./lib/lsb/init-functions
VIP=172.28.0.99
case"$1" in
start)
/sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIPnetmask 255.255.255.255 up
/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 "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
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 Stoped"
;;
*)
echo "Usage: $0 {start|stop}"
exit 1
esac
exit 0
真实服务器需要的配置做成脚本实现，可以使用命令sudo chkconfig –add realserver.sh
这样可以使用sudo service realserver.sh start/stop来运行脚本
设置开机自动启动这里使用：chkconfig命令
需要安装，sudo chkconfig –add realserver.sh
Sudo chkconfig realserver.sh on （如果报错/sbin/insserv:No such file or directory,则需要：
sudo ln -s /usr/lib/insserv/insserv/sbin/insserv 再用chkconfig命令）
sudo/usr/local/keepalived/sbin/keepalived –D 检查运行情况
启动/usr/local/keepalived/sbin/keepalived –f指定配置文件位置 否则默认查找配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf
Keepalived配置文件如下
Sudo vim /etc/init.d/keepalived.conf
#vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
***@**.com //定义邮箱，自己定义
}
notification_email_from ***@rui.com
smtp_server222.73.214.147
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER //从服务器这里写BACKUP
interface eth0 //vip绑到哪个网卡上
virtual_router_id 51
priority 100 //优先级主比从大
advert_int 1
authentication {
auth_typePASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.28.0.99 //vip
}
}
virtual_server 172.28.0.99 53 { //ip和端口
delay_loop 6
lb_algorr
lb_kindDR
//persistence_timeout60 //同一IP的连接60秒内被分配到同一台realserver
inhibit_on_failure //服务器健康检查失效时，将其设为0，而不是直接从ipvs中删除
protocol UDP //使用什么协议访问
real_server 172.28.0.54 53 { //负载均衡真实服务器和服务端口
weight 3 //权重 rr算法没意义
TCP_CHECK {
connect_timeout10
nb_get_retry3
delay_before_retry 3
}
}
real_server172.28.0.55 53 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
#下面的是一些例子，因为不支持udp检测，所以可以自定义脚本检查
# MISC_CHECK
# {
# connect_timeout 3
# misc_path "/etc/keepalived/dnscheck.sh -h 192.168.0.11"
# }
# }
# real_server192.168.0.12 53 {
# weight1
# MISC_CHECK
# {
# connect_timeout 3
# misc_path "/etc/keepalived/dnscheck.sh -h 192.168.0.12"
# }
查看vip情况
sudo ip addr list 或者 ip addr show 查看vip
spacer.gif
从服务器只需更改几个地方
1 state MASTER 改为stateBACKUP
2. priority 100 改到比主小
要实现keepalived开机自启动：
/usr/local/keepalived/sbin/keeplived 加到/etc/rc.local里面
Dns压力测试：
使用queryperf做dns压力测试
cd bind-9.9.5/contrib/queryperf
./configure –prefix=/usr/local/named
make
不需要make install 可以直接使用这个工具，一般我们sudo cp queryperf/usr/local/named/bin
Queryperf的使用：
Queryperf -sdns服务器–d 文件（文件格式：域名类型A， NS 等） -l发包时间长短
还有一个工具也可以进行dns性能测试：dnsperf
#!/bin/sh
SECS=60 #//运行时间
INPUT=test.txt #//调用压力测试文件
SERVER=172.28.0.54 #//目标DNS服务器地址
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out1 2>&1 & #//第一个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out2 2>&1 & #//第二个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out3 2>&1 & #//第三个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out4 2>&1 & #//第四个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out5 2>&1 & #//第五个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out6 2>&1 & #//第六个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out7 2>&1 & #//第七个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out8 2>&1 & #//第八个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out9 2>&1 & #//第九个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out10 2>&1 & #//第十个进程
./queryperf-s $SERVER -d $INPUT -l $SECS > out11 2>&1 & #//第十一个进程
wait
grep'Queries per' out? | awk 'BEGIN { sum=0;}{ sum += $5;} END {printf("Total:%.1f qps\n", sum);}' #//数据汇总
dns轮询设置
在 named.conf 中可以设置 bind 的 round-robin 的给出结果的顺序：
options {
rrset-order { order random; };
};
rrset-order 支持三个参数：fixed, random, cyclic 。
fix 会将多个A记录按配置文件的顺序固定给出
random 会随机给出
cyclic 会循环给出
