NFS双机热备高可用环境 - 运维笔记
NFS高可用目的
部署NFS双机热备高可用环境，用作K8S容器集群的远程存储，实现K8S数据持久化。
NFS高可用思路
NFS + Keepalived 实现高可用，防止单点故障。
Rsync+Inotify 实现主备间共享数据进行同步。
环境准备
技术要求
- 两个NFS节点机器的配置要一致
- keepalived监控nfs进程，master的nfs主进程宕掉无法启动时由slave的nfs接管继续工作。
- k8s数据备份到slave，同时master和slave数据用rsync+inotify实时同步，保证数据完整性。
- 生产环境下，最好给NFS共享目录单独挂载一块硬盘或单独的磁盘分区。
关闭两台节点机的防火墙和Selinux
关闭防火墙 # systemctl stop firewalld.service # systemctl disable firewalld.service # firewall-cmd --state not running 关闭selinux # cat /etc/sysconfig/selinux SELINUX=disabled # setenforce 0 # getenforce Disabled # reboot
NFS高可用部署记录
一、安装部署NFS服务（Master和Slave两机器同样操作）
1）安装nfs # yum -y install nfs-utils 2）创建nfs共享目录 # mkdir /data/k8s_storage 3）编辑export文件，运行k8s的node节点挂载nfs共享目录 这里可以使用node节点的ip网段进行挂载配置 也可以直接使用node节点的具体ip（一个ip配置一行）进行挂载配置 # vim /etc/exports /data/k8s_storage 172.16.60.0/24(rw,sync,no_root_squash) 4）配置生效 # exportfs -r 5）查看生效 # exportfs 6）启动rpcbind、nfs服务 # systemctl restart rpcbind && systemctl enable rpcbind # systemctl restart nfs && systemctl enable nfs 7）查看 RPC 服务的注册状况 # rpcinfo -p localhost 8）showmount测试 Master节点测试 # showmount -e 172.16.60.235 Export list for 172.16.60.235: /data/k8s_storage 172.16.60.0/24 Slave节点测试 # showmount -e 172.16.60.236 Export list for 172.16.60.236: /data/k8s_storage 172.16.60.0/24 ############################################################################# 或者到ks的任意一个node节点上手动尝试挂载NFS，看是否挂载成功: [root@k8s-node01 ~]# mkdir /haha [root@k8s-node01 ~]# mount -t nfs 172.16.60.235:/data/k8s_storage /haha [root@k8s-node01 ~]# umount /haha [root@k8s-node01 ~]# mount -t nfs 172.16.60.236:/data/k8s_storage /haha [root@k8s-node01 ~]# umount /haha [root@k8s-node01 ~]# rm -rf /haha #############################################################################
二、安装部署keepalived（Master和Slave两机器同样操作）
1）安装keepalived
# yum -y install keepalived
2）Master节点的keepalived.conf配置
这里特别需要注意：
一定要设置keepalived为非抢占模式，如果设置成抢占模式会在不断的切换主备时容易造成NFS数据丢失。
# cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf_bak
# >/etc/keepalived/keepalived.conf
# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id master #id可以随便设
}
vrrp_script chk_nfs {
script "/etc/keepalived/nfs_check.sh" #监控脚本
interval 2
weight -20 #keepalived部署了两台，所以设为20，如果三台就设为30
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #两台主机都设为backup非抢占模式
interface eth0 #网卡名写自己的，不要照抄
virtual_router_id 51
priority 100 #master设为100，backup设为80，反正要比100小
advert_int 1
nopreempt #设置为非抢占模式必须要该参数
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {
chk_nfs
}
virtual_ipaddress {
172.16.60.244 #虚拟ip
}
}
3）Slave节点的keepalived.conf配置
只需将priority参数项修改为80，其他配置的和master节点一样，脚本也一样。
# cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf_bak
# >/etc/keepalived/keepalived.conf
# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id master
}
vrrp_script chk_nfs {
script "/etc/keepalived/nfs_check.sh"
interval 2
weight -20
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 80
advert_int 1
nopreempt
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
track_script {
chk_nfs
}
virtual_ipaddress {
172.16.60.244
}
}
4）编辑nfs_check.sh监控脚本
# vim /etc/keepalived/nfs_check.sh
#!/bin/bash
A=`ps -C nfsd --no-header | wc -l`
if [ $A -eq 0 ];then
systemctl restart nfs-server.service
sleep 2
if [ `ps -C nfsd --no-header| wc -l` -eq 0 ];then
pkill keepalived
fi
fi
设置脚本执行权限
# chmod 755 /etc/keepalived/nfs_check.sh
5）启动keepalived服务
# systemctl restart keepalived.service && systemctl enable keepalived.service
查看服务进程是否启动
# ps -ef|grep keepalived
6）检查vip是否存在
在两台节点机器上执行"ip addr"命令查看vip，其中会在一台机器上产生vip地址。
# ip addr|grep 172.16.60.244
inet 172.16.60.244/32 scope global eth0
测试vip地址要能被ping通
# ping 172.16.60.244
PING 172.16.60.244 (172.16.60.244) 56(84) bytes of data.
64 bytes from 172.16.60.244: icmp_seq=1 ttl=64 time=0.063 ms
64 bytes from 172.16.60.244: icmp_seq=2 ttl=64 time=0.042 ms
64 bytes from 172.16.60.244: icmp_seq=3 ttl=64 time=0.077 ms
7）keepalived故障测试
停掉vip所在的Master节点机器上的keepalived服务后，发现vip会自动飘移到另一台Backup机器上才算测试成功。
当该Master节点的keepalived服务重新启动后，vip不会重新飘移回来。因为keepalived采用了非抢占模式。
如果keepalived设置为抢占模式，vip会在Master节点的keepalived重启恢复后自动飘回去，
但是这样一直来回切换可能会造成NFS数据不完整，因为这里必须设置成非抢占模式。
由于配置了nfs的nfs_check.sh监控脚本，所以当其中一台节点机器上的NFS服务宕停后会自动重启NFS。
如果NFS服务重启失败，则会自动关闭该节点机器上的keepalived服务，如果该节点有vip则会自动飘移到另外一台节点上。
三、安装部署Rsync+Inofity（Master和Slave两机器都要操作）
1）安装rsync和inotify # yum -y install rsync inotify-tools 2）Master节点机器配置rsyncd.conf # cp /etc/rsyncd.conf /etc/rsyncd.conf_bak # >/etc/rsyncd.conf # vim /etc/rsyncd.conf uid = root gid = root use chroot = 0 port = 873 hosts allow = 172.16.60.0/24 #允许ip访问设置，可以指定ip或ip段 max connections = 0 timeout = 300 pid file = /var/run/rsyncd.pid lock file = /var/run/rsyncd.lock log file = /var/log/rsyncd.log log format = %t %a %m %f %b transfer logging = yes syslog facility = local3 [master_web] path = /data/k8s_storage comment = master_web ignore errors read only = no #是否允许客户端上传文件 list = no auth users = rsync #指定由空格或逗号分隔的用户名列表，只有这些用户才允许连接该模块 secrets file = /etc/rsyncd.passwd #保存密码和用户名文件，需要自己生成 编辑密码和用户文件（格式为"用户名:密码"） # vim /etc/rsyncd.passwd rsync:123456 编辑同步密码（注意这个文件和上面的密码和用户文件路径不一样） 该文件内容只需要填写从服务器的密码，例如这里从服务器配的用户名密码都是rsync:123456，则主服务器则写123456一个就可以了 # vim /opt/rsyncd.passwd 123456 设置文件执行权限 # chmod 600 /etc/rsyncd.passwd # chmod 600 /opt/rsyncd.passwd 启动服务 # systemctl enable rsyncd && systemctl restart rsyncd 检查rsync服务进程是否启动 # ps -ef|grep rsync 3）Slave节点机器配置rsyncd.conf 就把master主机/etc/rsyncd.conf配置文件里的[master_web]改成[slave_web] 其他都一样，密码文件也设为一样 # cp /etc/rsyncd.conf /etc/rsyncd.conf_bak # >/etc/rsyncd.conf # vim /etc/rsyncd.conf uid = root gid = root use chroot = 0 port = 873 hosts allow = 172.16.60.0/24 max connections = 0 timeout = 300 pid file = /var/run/rsyncd.pid lock file = /var/run/rsyncd.lock log file = /var/log/rsyncd.log log format = %t %a %m %f %b transfer logging = yes syslog facility = local3 [slave_web] path = /data/k8s_storage comment = master_web ignore errors read only = no list = no auth users = rsync secrets file = /etc/rsyncd.passwd 编辑密码和用户文件（格式为"用户名:密码"） # vim /etc/rsyncd.passwd rsync:123456 编辑同步密码 # vim /opt/rsyncd.passwd 123456 设置文件执行权限 # chmod 600 /etc/rsyncd.passwd # chmod 600 /opt/rsyncd.passwd 启动服务 # systemctl enable rsyncd && systemctl restart rsyncd 检查rsync服务进程是否启动 # ps -ef|grep rsync
4）手动验证下Master节点NFS数据同步到Slave节点
在Master节点的NFS共享目录下创建测试数据
# ls /data/k8s_storage/
# mkdir /data/k8s_storage/test
# touch /data/k8s_storage/{a,b}
# ls /data/k8s_storage/
a b test
手动同步Master节点的NFS共享目录数据到Slave节点的NFS共享目录下
# rsync -avzp --delete /data/k8s_storage/ rsync@172.16.60.236::slave_web --password-file=/opt/rsyncd.passwd
到Slave节点查看
# ls /data/k8s_storage/
a b test
上面rsync同步命令说明：
- /data/k8s_storage/ 是同步的NFS共享目录
- rsync@172.16.60.236::slave_web
- rsync 是Slave节点服务器的/etc/rsyncd.passwd文件中配置的用户名
- 172.16.60.236为Slave节点服务ip
- slave_web 为Slave服务器的rsyncd.conf中配置的同步模块名
- --password-file=/opt/rsyncd.passwd 是Master节点同步到Slave节点使用的密码文件，文件中配置的是Slave节点服务器的/etc/rsyncd.passwd文件中配置的密码
5）设置Rsync+Inotify自动同步
这里需要注意：不能设置Master和Slave节点同时执行rsync自动同步，即不能同时设置双向同步。因为Master节点将数据同步到Slave节点，如果Slave节点再将数据同步回到Master节点，这个就矛盾了。所以需要确保只有一方在执行自动同步到另一方的操作。方式就是判断当前节点服务器是否存在VIP，如存在VIP则自动同步数据到另一台节点上。如不存在VIP则不执行自动同步操作。
+++++++ Master节点服务器操作 +++++++
编写自动同步脚本/opt/rsync_inotify.sh
#!/bin/bash
host=172.16.60.236
src=/data/k8s_storage/
des=slave_web
password=/opt/rsyncd.passwd
user=rsync
inotifywait=/usr/bin/inotifywait
$inotifywait -mrq --timefmt '%Y%m%d %H:%M' --format '%T %w%f%e' -e modify,delete,create,attrib $src \
| while read files ;do
rsync -avzP --delete --timeout=100 --password-file=${password} $src $user@$host::$des
echo "${files} was rsynced" >>/tmp/rsync.log 2>&1
done
编写VIP监控脚本/opt/vip_monitor.sh
#!/bin/bash
VIP_NUM=`ip addr|grep 244|wc -l`
RSYNC_INOTIRY_NUM=`ps -ef|grep /usr/bin/inotifywait|grep -v grep|wc -l`
if [ ${VIP_NUM} -ne 0 ];then
echo "VIP在当前NFS节点服务器上" >/dev/null 2>&1
if [ ${RSYNC_INOTIRY_NUM} -ne 0 ];then
echo "rsync_inotify.sh脚本已经在后台执行中" >/dev/null 2>&1
else
echo "需要在后台执行rsync_inotify.sh脚本" >/dev/null 2>&1
nohup sh /opt/rsync_inotify.sh &
fi
else
echo "VIP不在当前NFS节点服务器上" >/dev/null 2>&1
if [ ${RSYNC_INOTIRY_NUM} -ne 0 ];then
echo "需要关闭后台执行的rsync_inotify.sh脚本" >/dev/null 2>&1
ps -ef|grep rsync_inotify.sh|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs kill -9
ps -ef|grep inotifywait|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs kill -9
else
echo "rsync_inotify.sh脚本当前未执行" >/dev/null 2>&1
fi
fi
编写持续执行脚本/opt/rsync_monit.sh
#!/bin/bash while [ "1" = "1" ] do /bin/bash -x /opt/vip_monitor.sh >/dev/null 2>&1 done
后台运行脚本
# chmod 755 /opt/rsync_inotify.sh # chmod 755 /opt/vip_monitor.sh # chmod 755 /opt/rsync_monit.sh # nohup sh /opt/rsync_inotify.sh & # nohup sh /opt/rsync_monit.sh &
设置rsync_monit.sh脚本的开机启动
# chmod +x /etc/rc.d/rc.local # echo "nohup sh /opt/rsync_monit.sh & " >> /etc/rc.d/rc.local
+++++++ Slave节点服务器操作 +++++++
脚本名为/opt/rsync_inotify.sh，内容如下：
#!/bin/bash
host=172.16.60.235
src=/data/k8s_storage/
des=master_web
password=/opt/rsyncd.passwd
user=rsync
inotifywait=/usr/bin/inotifywait
$inotifywait -mrq --timefmt '%Y%m%d %H:%M' --format '%T %w%f%e' -e modify,delete,create,attrib $src \
| while read files ;do
rsync -avzP --delete --timeout=100 --password-file=${password} $src $user@$host::$des
echo "${files} was rsynced" >>/tmp/rsync.log 2>&1
done
编写VIP监控脚本/opt/vip_monitor.sh
#!/bin/bash
VIP_NUM=`ip addr|grep 244|wc -l`
RSYNC_INOTIRY_NUM=`ps -ef|grep /usr/bin/inotifywait|grep -v grep|wc -l`
if [ ${VIP_NUM} -ne 0 ];then
echo "VIP在当前NFS节点服务器上" >/dev/null 2>&1
if [ ${RSYNC_INOTIRY_NUM} -ne 0 ];then
echo "rsync_inotify.sh脚本已经在后台执行中" >/dev/null 2>&1
else
echo "需要在后台执行rsync_inotify.sh脚本" >/dev/null 2>&1
nohup sh /opt/rsync_inotify.sh &
fi
else
echo "VIP不在当前NFS节点服务器上" >/dev/null 2>&1
if [ ${RSYNC_INOTIRY_NUM} -ne 0 ];then
echo "需要关闭后台执行的rsync_inotify.sh脚本" >/dev/null 2>&1
ps -ef|grep rsync_inotify.sh|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs kill -9
ps -ef|grep inotifywait|grep -v grep|awk '{print $2}'|xargs kill -9
else
echo "rsync_inotify.sh脚本当前未执行" >/dev/null 2>&1
fi
fi
编写持续执行脚本/opt/rsync_monit.sh
#!/bin/bash while [ "1" = "1" ] do /bin/bash -x /opt/vip_monitor.sh >/dev/null 2>&1 done
后台运行脚本 (只执行rsync_monit.sh)
# chmod 755 /opt/rsync_inotify.sh # chmod 755 /opt/vip_monitor.sh # chmod 755 /opt/rsync_monit.sh # nohup sh /opt/rsync_monit.sh &
设置rsync_monit.sh脚本的开机启动
# chmod +x /etc/rc.d/rc.local # echo "nohup sh /opt/rsync_monit.sh & " >> /etc/rc.d/rc.local
6）最后验证下自动同步
1）比如当前VIP在Master节点，在Master节点创建测试数据，观察是否自动同步到Slave节点
# ip addr|grep 172.16.60.244
inet 172.16.60.244/32 scope global eth0
# rm -rf /data/k8s_storage/*
# echo "test" > /data/k8s_storage/haha
# ls /data/k8s_storage/
haha
到Slave节点上查看，已自动同步过来
# ls /data/k8s_storage/
haha
# cat /data/k8s_storage/haha
test
2）接着关闭Master节点的keeplived，将VIP飘移到Slave节点
# systemctl stop keepalived
# ip addr|grep 172.16.60.244
到Slave节点上查看，发现VIP已经飘移过来了
# ip addr|grep 172.16.60.244
inet 172.16.60.244/32 scope global eth0
在Slave节点创建测试数据，观察是否自动同步到Master节点
# rm -rf /data/k8s_storage/*
# mkdir /data/k8s_storage/cha
# echo "heihei" > /data/k8s_storage/you
到Master节点查看，发现数据已经同步过来了
# ls /data/k8s_storage/
cha heihei
3）模拟Master节点和Slave节点关机，观察开机后：
/opt/rsync_monit.sh脚本会实现开机自启动。
按照上面Master和Slave节点的自动同步验证OK。
*************** 当你发现自己的才华撑不起野心时，就请安静下来学习吧！***************
