高可用集群之keepalived+lvs实战
keepalived简介
lvs在我之前的博客《高负载集群实战之lvs负载均衡-技术流ken》中已经进行了详细的介绍和应用，在这里就不再赘述。这篇博文将把lvs与keepalived相结合使用，在实际工作中搭建高可用，高负载，高性能的服务器集群。
“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。”
keepalived的主要功能
1. healthcheck
检查后端节点是否正常工作
如果发现后端节点异常，就将该异常节点从调度规则中删除；
如果发现后端的异常节点恢复正常了，就将该节点重新加入到调度规则中；
2. failover
是对调度器的主节点做健康检测。
将备用节点升级为主节点
接管主节点上的资源（vip、lvs规则）
keepalived实现故障切换的原理
1.keepalived是基于vrrp写于实现的故障切换
2.正常情况下，主节点会每隔一段时间向备节点发送一个心跳信息，这个就是告诉备节点自己正常
当主节点发生故障，那么备节点无法接收都心跳信息，就认定主节点故障，那么就会接收主节点的业务和资源（包括vip）
当主节点又恢复的时候，那么备节点释放所接收到资源和业务
简单说说vrrp协议
1. VRRP（(Virtual Router Redundancy Protocol），虚拟路由冗余协议，为了解决静态路由的单点故障问题
2. VRRP的工作机制是基于竞选机制选择一个路由来完成任务处理
3. VRRP协议是通过发送多播数据包实现竞选的（Multicat）
4. 竞选出来主节点会一直发送广播包，backup节点一直监听这些广播包（处于监听状态）
5. 当备用节点无法接收到广播包的是时候，就会重新进行竞选，选出一个新的节点作为主节点
keepalived可以完成如下工作
1. 自动生成vip（vip给用户提供服务）
2. 自动配置lvs规则
3. 可以实现各种服务的高可用
4. failover的时候，做vip的漂移
keepalived的配置文件
第一段：global_defs，全局配置段
global_defs {
notification_email {
237745635@qq.com
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id id1 <<< 当前主机的ID值，这个值必须是唯一的
}
第二段：vrrp_instance，实例配置段（虚拟服务段）
【该段是定义虚拟服务的vip等信息】
vrrp_instance VI_1 { <<< 指定实例的名称
state MASTER <<< 指定节点的状态，MASTER表示主，BACKUP表示备用节点
interface eth0 <<< 指定将VIP绑定在哪个网卡上
virtual_router_id 51 <<< 虚拟路由ID，用于标识哪些个节点是一组，同一组的主机的虚拟id需要相同
priority 100 <<< 指定该节点的优先级（主这节点的优先级大于备节点）
advert_int 1 <<< 指定备节点在几秒之内没有接收到主节点的心跳信息，就接管其业务和资源
authentication { <<< 指定keepalived集群中各个主备节点做认证的方式
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress { <<< 指定用于提供服务的ip地址（也就是VIP）
10.220.5.233
}
}
第三段：virtual_server，虚拟主机配置段
【该段主要是给lvs来用，用来定义后端RS节点】
virtual_server 10.220.5.222 80 { #指定实例对应的VIP
delay_loop 6 # 对后端节点做健康检查的时间间隔
lb_algo rr # 指定负载均衡调度算法
lb_kind DR # 指定所使用的lvs模型
nat_mask 255.255.255.0
persistence_timeout 50 # 同一IP的请求50秒内被分配到同一台真实主机
protocol TCP # 用TCP协议对真实节点做健康检查
real_server 10.220.5.190 80 { # 指定一台真实服务器的IP和端口
weight 1 # 设置权重
TCP_CHECK { # 用建立tcp连接的方式做健康检测
connect_timeout 10 # 设置建立tcp连接的超时时间
delay_before_retry 3 # 超时后多久重试
nb_get_retry 3 # 重试次数
connect_port 80 # 健康检查使用的端口号
}
}
real_server 10.220.5.191 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
}
修改配置文件需要注意的问题
1. 实例可以有一个，也可以有多个
2. 单实例中必须相同的配置
vrrp_instance VI_1
virtual_router_id 51
auth_type PASS
auth_pass 1111
virtual_ipaddress
3. 单实例中必须不相同的配置
router_id id1
state MASTER
priority 100
指定日志保存方式和位置
1. 修改keepalived的配置
[root@ken ~]# cat /etc/sysconfig/keepalived
# Options for keepalived. See `keepalived --help' output and keepalived(8) and
# keepalived.conf(5) man pages for a list of all options. Here are the most
# common ones :
#
# --vrrp -P Only run with VRRP subsystem.
# --check -C Only run with Health-checker subsystem.
# --dont-release-vrrp -V Dont remove VRRP VIPs & VROUTEs on daemon stop.
# --dont-release-ipvs -I Dont remove IPVS topology on daemon stop.
# --dump-conf -d Dump the configuration data.
# --log-detail -D Detailed log messages.
# --log-facility -S 0-7 Set local syslog facility (default=LOG_DAEMON)
#
KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"
#KEEPALIVED_OPTIONS="-D"
2. 修改系统日志配置文件
[root@ken ~]# echo "local0.* /var/log/ka.log" >>/etc/rsyslog.conf
3. 重启服务
[root@ken ~]# systemctl restart rsyslog
[root@ken ~]# systemctl restart keepalived
日志
级别：指定触发日志的事件的重要等级
日志设施：指定将日志记录在什么位置
keepalived对RS做健康检查的方式
1. HTTP_GET：向后端的RS发送http请求，如果请求成功，说明后端节点正常（RS是web服务的时候比较常用）
2. TCP：尝试与后端RS建立TCP连接，如果成功，说明后端节点正常
【仅仅是检查RS系统是否正常工作，不能检查具体的业务】
3. SMTP：对邮件服务器做健康检测
4. MISC：通过脚本的方式实现健康检测
TCP健康检测方式举例
TCP_CHECK { # 通过TcpCheck判断RealServer的健康状态
connect_timeout 10 # 连接超时时间
nb_get_retry 3 # 重连次数
delay_before_retry 3 # 重连时间间隔
connect_port 80 # 检测端口
}
HTTP_GET健康检测方式举例
HTTP_GET {
url {
path check/t.html # 检查的uri地址
digest 1362a91278f0 # 用keepalived自带的genhash生成,genhash -s 192.168.64.8 -p 80
-u http://192.168.64.8/index.html
connect_timeout 3 # 链接超时时间
nb_get_retry 3 # 重连次数
delay_before_retry 3 # 重连时间间隔
connect_port 6500 # 检测端口
}
MISC健康检测方式举例
MISC_CHECK {
misc_path "/tmp/check.sh http://1.2.3.4:80/c/200.jsp"
# 调用外部程序或者脚本的路径和参数
misc_timeout 10
# 脚本执行的超时时间
misc_dynamic
# 动态权重标志。
# 脚本返回0 则检测成功，权重不变
# 返回1表示失败，权重设置为0
}
keepalsived+lvs服务器集群实战
1.环境准备
centos7.5
VIP:172.20.10.11/28
客户端IP:172.20.10.3/28
KEEPALIVED+LVS1服务器端IP:172.20.10.2/28
KEEPALIVED+LVS2服务器端IP:172.20.10.5/28
WEB1服务器端IP:172.20.10.8/28
WEB2服务器端IP:172.20.10.9/28
2.关闭安全服务
[root@ken ~]# setenforce 0 [root@ken ~]# systemctl stop firewalld [root@ken ~]# iptables -F
3.配置KEEPALIVED+LVS1服务器端
相当的服务器配置需要保持相同。接下来的配置你需要配置两遍，即在每个服务端都需要配置一遍。
安装ipvsadm
[root@ken ~]# yum install ipvsadm -y
安装keepalived
[root@ken ~]# yum install keepalived -y
配置主服务器端keepalived
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id id1
vrrp_skip_check_adv_addr
vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 150
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.20.10.11/28
}
}
virtual_server 172.20.10.11 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 172.20.10.8 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 172.20.10.9 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
配置好之后可以把这个文件使用scp传输到另外一台服务器上面
[root@ken ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf 172.20.10.5:/etc/keepalived/keepalived.conf root@172.20.10.5's password: keepalived.conf 100% 1116 669.7KB/s 00:00
配置从服务器端keepalived
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id id2
vrrp_skip_check_adv_addr
vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.20.10.11/28
}
}
virtual_server 172.20.10.11 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 172.20.10.8 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 172.20.10.9 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
4.重启keepalived
[root@ken ~]# systemctl restart keepalied
5.检查ipvsadm
[root@ken ~]# ipvsadm -L -n --stats IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes -> RemoteAddress:Port TCP 172.20.10.11:80 7 84 0 22131 0 -> 172.20.10.8:80 4 69 0 21009 0 -> 172.20.10.9:80 3 15 0 1122 0
6.检查VIP
检查主服务器端
[root@ken ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
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 UNKNOWN group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:2d:5b:b8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.20.10.2/28 brd 172.20.10.15 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 172.20.10.11/28 scope global secondary eth0 #VIP现在在主服务器端
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fe2d:5bb8/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
检查从服务器端
[root@ken ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
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 UNKNOWN group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:a5:e9:a4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.20.10.5/28 brd 172.20.10.15 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fea5:e9a4/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
6.配置web服务器端
1.下载apache
[root@ken ~]# yum install httpd -y
2.准备测试页面
[root@ken ~]# echo "this is 172.20.10.8 for test" >/var/www/html/index.html
3.启动apache
[root@ken ~]# systemctl restart httpd [root@ken ~]# ss -tnl |grep 80 LISTEN 0 128 :::80 :::*
4.绑定VIP
[root@ken ~]# ip a a 172.20.10.11/32 dev lo:0
5.arp抑制
|
1
2
3
4
|
[root@ken ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore[root@ken ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore[root@ken ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce[root@ken ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce |
浏览器测试
确认每台服务器每项服务重启之后，再次关闭每台服务器
关闭keepalived服务器端的防火墙规则
[root@ken ~]# iptables -F
注意：
keepalived 在启动后如果参数配置不当，会在iptables中自动添加一条DROP VIP的规则。这里的一些参数可能会造成这个问题。
1、在配置中添加了strict 或 noaccept参数。
2、在全局配置下使用了vrrp_strict 参数。此参数为严格控制VRRP协议，不支持单播模式，注释掉此选项，将不会默认添加DROP规则。
输入VIP地址
测试成功！
进行刷新测试
测试成功！
关闭一台172.20.10.8web服务器进行测试
[root@ken ~]# systemctl stop httpd
查看ipvsadm规则
[root@ken ~]# ipvsadm -L -n IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn TCP 172.20.10.11:80 rr -> 172.20.10.9:80 Route 1 0 0
已自动移除172.20.10.8服务器
测试成功！
关闭172.20.10.2 keepalived主服务器进行测试
[root@ken ~]# systemctl stop keepalived
查看keepalived主服务器端ipvsadm规则
[root@ken ~]# ipvsadm -L -n IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
查看keepalived主服务器端VIP
[root@ken ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
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 UNKNOWN group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:2d:5b:b8 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.20.10.2/28 brd 172.20.10.15 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever #已经没有VIP
inet6 fe80::20c:29ff:fe2d:5bb8/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
查看从服务器ipvsadm规则
[root@ken ~]# ipvsadm -L -n --stats IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Conns InPkts OutPkts InBytes OutBytes -> RemoteAddress:Port TCP 172.20.10.11:80 0 0 0 0 0 -> 172.20.10.9:80 0 0 0 0 0
从服务器端已经自动继承主服务器端ipvsadm规则
查看从服务器端是否有VIP
[root@ken ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
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 UNKNOWN group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:a5:e9:a4 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 172.20.10.5/28 brd 172.20.10.15 scope global noprefixroute eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 172.20.10.11/28 scope global secondary eth0
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::20c:29ff:fea5:e9a4/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
VIP已经自动继承到从服务器端
测试完成！
