Keepalived 高可用

一、Keepalived

1.Keepalived是什么

Keepalived 是一个用于 Linux 系统的开源软件，主要用于实现负载均衡和高可用性服务。它通常用于网络服务的故障转移和故障恢复，特别是在基于 IP 的负载均衡器和虚拟 IP 地址上。以下是 Keepalived 的一些关键特性和功能：

虚拟 IP (VIP) 支持： Keepalived 允许多个服务器共享一个虚拟 IP 地址 (VIP)，这样客户端请求可以被分发到这些服务器上。这种配置通常用于负载均衡。
健康检查： Keepalived 可以定期检查服务器池中各个服务器的健康状态。如果某个服务器出现故障或不可用，Keepalived 可以将请求重新路由到其他健康的服务器上，以确保服务的连续性和可用性。
VRRP 协议支持： Keepalived 实现了虚拟路由冗余协议 (VRRP)，它允许多个服务器共享同一个虚拟 IP 地址。在 VRRP 中，其中一个服务器被选为主服务器 (Master)，负责处理流量；其他服务器则处于备份状态 (Backup)，等待主服务器不可用时接管虚拟 IP。
配置灵活性： Keepalived 的配置相对简单，并且具有一定的灵活性，可以根据具体需求进行调整和定制。管理员可以配置健康检查的方式、检查间隔、故障转移时的优先级等参数。
日志和通知： Keepalived 提供了详细的日志记录和通知功能，管理员可以通过日志了解系统状态和事件，及时采取必要的措施。

2.Keepalived体系主要模块及其作用

Keepalived的主要模块	作用
core模块	为Keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析
vrrp模块	是来实现VRRP协议的
check模块	负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查

3.Keepalived工作原理

两台主备机器通过keepalived，虚拟一个IP，也就是VIP(Virtual IP)。

VIP开始为主机器所有，备份机为空闲状态，同时在两台keepalived之间通信相当于有一条心跳线，通过心跳线互相通信，只要主机器监控（通过脚本）到ngin服务停止，则主机器自己停止keepalived，将VIP交给备份机器处理web请求，直至主机器再次恢复正常，将VIP返还给主机器。

4.keepalived如何实现故障切换？

在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP（VIP）。

主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的

时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

5.抢占模式和非抢占模式的区别？

抢占模式即MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。

非抢占模式即MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP。

非抢占式俩节点state必须为bakcup，且必须配置nopreempt。

注意：这样配置后，我们要注意启动服务的顺序，优先启动的获取master权限，与优先级没有关系了。

6.Keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器,通过什么方式配置浮动IP？

Keepalived首先做初始化先检查state状态，master为主服务器，backup为备服务器。

然后再对比所有服务器的priority，谁的优先级高谁是最终的主服务器。

优先级高的服务器会通过ip命令为自己的电脑配置一个提前定义好的浮动IP地址。

二、LVS高可用

名称	IP地址
LVS-Master	192.168.100.254
LVS-Backup	192.168.100.140
Web-A	192.168.100.146
Web-B	192.168.100.150
VIP	192.168.100.188

1.Keepalived构建高可用集群

前置准备

#关闭防火墙
systemctl disable firewalld.service --now
setenforce 0

#安装keepalived
yum -y install ipvsadm keepalived

#加载ip_vs内核模块
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

修改配置文件，主服务器

cd /etc/keepalived/
#备份配置文件
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

#编辑配置文件
vim keepalived.conf
......
global_defs {                        #定义全局参数
--10行--修改，邮件服务指向本地
    smtp_server 127.0.0.1
--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LVS_01，备为LVS_02
    router_id LVS_01
--14行--注释掉，取消严格遵守VRRP协议功能，否则VIP无法被连接
    #vrrp_strict
}

vrrp_instance VI_1 {                #定义VRRP热备实例参数
--20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP
    state MASTER
--21行--修改，指定承载vip地址的物理接口
    interface ens33
--22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致    
    virtual_router_id 10
    #nopreempt        #如果设置非抢占模式，两个节点state必须为BACKUP，并加上配置 nopreempt
--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90
    priority 100
    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
--27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致
        auth_pass 123
    }
    virtual_ipaddress {                #指定群集vip地址
        192.168.100.188
    }
}
--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
virtual_server 192.168.100.188 80 {
    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)
--39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
    lb_kind DR
    persistence_timeout 0            #连接保持时间(秒)
    protocol TCP                    #应用服务采用的是 TCP协议
--43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口
    real_server 192.168.100.146 80 {
        weight 1                    #节点的权重
--45行--删除，添加以下健康检查方式        
        TCP_CHECK {
            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 3    #添加重试间隔
        }
    }

    real_server 192.168.100.150 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 3
        }
    }
##删除后面多余的配置##
}

systemctl start keepalived
ip a                        #查看虚拟网卡vip

2.LVS – DR模式构建负载均衡集群

启动 ipvsadm 服务
#主DR 192.168.100.254
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -ln
#如没有VIP 的分发策略，则重启 keepalived 服务，systemctl restart keepalived

#备DR 192.168.100.140
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm

ipvsadm -ln

3.配置节点服务器，准备测试页面

systemctl stop firewalld
setenforce 0

yum -y install httpd
systemctl start httpd

#建立测试页
--192.168.100.146---
echo 'this is web1' > /var/www/html/index.html

--192.168.100.150---
echo 'this is web2' > /var/www/html/index.html

vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.80.188
NETMASK=255.255.255.255

service network restart 
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.80.188 dev lo:0 #将VIP和lo:0绑定

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

4.效果测试（负载均衡）

浏览器访问VIP地址
192.168.100.188

5.关闭主服务器的keepalived服务，测试高可用

systemctl stop keepalived

然后浏览器访问VIP地址
192.168.2.188

192.168.100.188地址由主服务器转到从服务器：

三、Nginx高可用

1.编写nginx服务监控脚本

vim /etc/keepalived/check_nginx.sh

#!/bin/bash
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ]; then
    /usr/local/bin/nginx
    sleep 2
    counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
    if [ "${counter}" = "0" ]; then
        /etc/init.d/keepalived stop
    fi
fi

#检查当前系统中是否有正在运行的nginx进程。
#如果没有正在运行的nginx进程，尝试启动nginx服务，并等待2秒后再次检查nginx进程。
#如果仍然没有nginx进程，则停止keepalived服务。

2.主备Keepalived配置

主服务器

global_defs {               
   router_id Nginx_01
}
vrrp_script check_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight -5
    fall 3
    rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 150
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
       192.168.100.188
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

备服务器

global_defs {               
   router_id Nginx_02
}
vrrp_script check_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    weight -5
    fall 3
    rise 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
      192.168.2.188
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

3.Nginx负载均衡配置

#主备nginx都要配置四层反向代理
#以主为例
vim /apps/nginx/conf/nginx.conf
stream{

upstream iserver {
    server 192.168.100.146:80;
    server 192.168.100.150:80;
}

server {
        listen       80;
        proxy_pass   iserver;
        }     
   }

4.负载均衡测试

客户端访问VIP地址
curl 192.168.100.188
执行多次，观察结果

5.高可用测试

关闭主服务器的nginx服务
systemctl stop nginx

posted @ 2024-06-24 01:07 hx_ky36 阅读(62) 评论(0) 编辑收藏举报

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