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KeepaliveLVS群集部署一、Keepalive概述1、什么是Keepalive2、Keepalive工作原理3、Keepalive主要模块及作用4、Keepalived 服务重要功能1管理 LVS 负载均衡软件2支持故障自动切换3实现 LVS 负载调度器、节点服务器的高可用性HA5、Keepalived 高可用故障切换转移原理二、Keepalive脑裂及解决方法1、Keepalive脑裂2、脑裂原因3、应对策略三、部署KeepaliveLVS群集1、配置主负载调度器主192.168.10.1301关闭防火墙和核心防护2安装ipvsadm和keepalived3添加模块查看4调整 proc 响应参数关闭Linux 内核的重定向参数响应5修改配置文件Keeplived.conf2、配置负载调度器备192.168.10.1321关闭防火墙核心防护、安装ipvsadm keepalive服务2远程拷贝3修改keepalive.conf配置文件4调整proc响应参数关闭Linux内核的重定向参数响应5添加模块查看3、配置节点服务器1关闭防火墙 核心防护2安装并开启httpd服务3配置站点文件4配置虚拟vip5调整proc响应参数4、客户端验证5、断开主DR服务器的keepalived测试总结一、Keepalive概述
keepalived 软件起初是专为 LVS 负载均衡软件设计的用来管理并监控 LVS集群中各个服务节点的状态后来又加入了可以实现高可用的 VRRP 功能。因此keepalived 除了能够管理 LVS集群外还可以为其他服务例如Nginx、Haproxy、MySQL等实现高可用。
keepalived 软件主要是通过 VRRP 协议实现高可用功能的。VRRP 是 Virtual Router Redundancy Protocol虚拟路由器冗余协议的缩写VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障的问题它能够保证当个别节点宕机时整个网络可以不间断地运行。
所以keepalived 一方面具有配置管理 LVS 的功能同时还具有对 LVS 下面节点进行健康检查的功能另一方面也可实现系统网络服务的高可用。
1、什么是Keepalive
Keepalived是一款专为LVS和HA设计的一款健康检查工具支持故障自动切换、支持节点健康状态检查。
VRRP工作方式抢占式、非抢占式、延迟抢占式模式。
2、Keepalive工作原理
Keepalived是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案可以解决静态路由出现的单点故障问题。
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个虚拟IP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。
在Keepalived服务之间只有作为主的服务器会一直发送VRRP广播包告诉备它还活着此时备不会抢占主当主不可用时即备监听不到主发送的广播包时就会启动相关服务接管资源保证业务的连续性。接管速度最快可以小于1秒。
3、Keepalive主要模块及作用
keepalived体系架构中主要有三个模块分别是core、check和vrrp。
1core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。
2vrrp模块:是来实现VRRP协议的。
3check模块:负责健康检查常见的方式有端口检查及URL检查。
4、Keepalived 服务重要功能
1管理 LVS 负载均衡软件
Keepalived可以通过读取自身的配置文件实现通过更底层的接口直接管理LVS的配置以及控制服务的启动停止功能。
2支持故障自动切换
Keepalived可以实现任意两台主机之间例如Master和Backup主机之间的故障转移和自动切换这个主机可以是普通的不能停机的业务服务器也可以是LVS负载均衡Nginx反向代理这样的服务器。
Keepalived高可用功能实现的简单原理为两台主机同时安装好Keepalived软件并启动服务开始正常工作时由角色为Master的主机获得所有资源并对用户提供服务角色为Backup的主机作为Master主机的热备当角色为Master的主机失效或出现故障时角色为Backup的主机将自动接管Master主机的所有工作包括接管VIP资源及相应资源服务而当角色为Master的主机故障修复后又会自动接管回它原来处理的工作角色为Backup的主机则同时释放Master主机失效时它接管的工作此时两台主机将恢复到最初启动时各自的原始角色及工作状态。
3实现 LVS 负载调度器、节点服务器的高可用性HA
一般企业集群需要满足的三个特点负载均衡、健康检查、故障切换使用 LVS Keepalived 完全可以满足需求。
5、Keepalived 高可用故障切换转移原理
Keepalived 高可用服务对集群之间的故障切换转移是通过 VRRP虚拟路由器冗余协议来实现的。
在 Keepalived 服务正常工作时主Master节点会不断地向备Backup节点发送多播的方式心跳消息用以告诉备节点自己还活看当主节点发生故障时就无法发送心跳消息备节点也就因此无法继续检测到来自主节点的心跳了于是调用自身的接管程序接管主节点的 IP 资源及服务。而当主节点恢复时备节点又会释放主节点故障时自身接管的 IP 资源及服务恢复到原来的备用角色。
二、Keepalive脑裂及解决方法
1、Keepalive脑裂
主备调度器通过内网交换机连接如果交换机挂了则此时主调度器仍存活但备份调度器收不到主调度器的VRRP信息备调度器就会工作两台调度器就会同时工作出现脑裂现象。
主备调度器同时工作如果web是无状态应用那么客户端无论从哪一个调度器进行访问页面内容相同。但如果是有状态应用则两台调度器同时工作会导致客户端显示的页面资源不一致。
2、脑裂原因
高可用服务器对之间心跳线链路发生故障导致无法正常通信。如心跳线坏了包括断了老化因网卡及相关驱动坏了ip配置及冲突问题网卡直连因心跳线间连接的设备故障网卡及交换机因仲裁的机器出问题采用仲裁的方案高可用服务器上开启了 iptables防火墙阻挡了心跳消息传输Keepalived配置里同一 VRRP实例如果 virtual_router_id两端参数配置不一致也会导致裂脑问题发生。vrrp实例名字不一致、优先级一致。
3、应对策略 主备调度器多连一条线即使交换机挂了这两个还可以通信。 通过第三方监控软件当发现两台调度器同时工作则杀掉主调度器。 自己写一个脚本例如crontab和while死循环执行当监控到备调度器工作了就杀掉主调度器的keepalived服务。
三、部署KeepaliveLVS群集
环境准备
主keepalived192.168.10.130 lvs
备keepalived192.168.10.132 lvs
web1192.168.10.133
web2192.168.10.134
vip192.168.10.200
客户机访问192.168.10.135
实验图示
1、配置主负载调度器主192.168.10.130
1关闭防火墙和核心防护
[rootlocalhost ~]#setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
[rootlocalhost ~]#systemctl stop firewalld2安装ipvsadm和keepalived
[rootzhuServer ~]#yum install ipvsadm keepalived.x86_64 -y3添加模块查看
[rootzhuServer ~]#modprobe ip_vs #加载ip_vs模块
[rootzhuServer ~]#cat /proc/net/ip_vs #查看ip_vs版本信息
IP Virtual Server version 1.2.1 (size4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags- RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn4调整 proc 响应参数关闭Linux 内核的重定向参数响应
[rootzhuServer ~]#vim /etc/sysctl.conf #修改Linux内核参数
[rootzhuServer ~]#sysctl -p #加载内核配置参数
net.ipv4.conf.all.send_redirects 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects 05修改配置文件Keeplived.conf
#修改配置文件keeplived.conf
[rootzhuServer ~]#cd /etc/keepalived/
[rootzhuServer keepalived]#cp keepalived.conf keepalived.conf.bak[rootzhuServer keepalived]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_02router_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BACKUPstate 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bakcup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90priority 100advert_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 123456}virtual_ipaddress { #指定群集vip地址192.168.10.200}
}--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 192.168.10.200 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 DRpersistence_timeout 0 #连接保持时间(秒) 修改为0以便查看效果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 192.168.10.133 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 192.168.10.134 80 { #添加第二个 Web节点的地址、端口weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3}}
##删除后面多余的配置##
}[rootzhuServer ~]#ipvsadm-save /etc/sysconfig/ipvsadm
[rootzhuServer ~]#systemctl start ipvsadm
[rootzhuServer ~]#ipvsadm #启动策略
[rootzhu keepalived]#systemctl restart keepalived.service #重启keepalive服务2、配置负载调度器备192.168.10.132
1关闭防火墙核心防护、安装ipvsadm keepalive服务
[rootlocalhost ~]# setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
[rootlocalhost ~]# systemctl stop firewalld
[rootlocalhost ~]# yum install ipvsadm keepalived.x86_64 -y2远程拷贝
主、备配置文件配置基本一样方便起见直接把主负载调度器的配置文件拷贝到备负载调度器
[rootzhuServer ~]#cd /etc/keepalived/
[rootzhuServer keepalived]#scp keepalived.conf root192.168.10.132:/etc/keepalived/3修改keepalive.conf配置文件 4调整proc响应参数关闭Linux内核的重定向参数响应
[rootbeiServer keepalived]# vim /etc/sysctl.conf
[rootbeiServer keepalived]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.send_redirects 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects 05添加模块查看
[rootbeiServer keepalived]# modprobe ip_vs
[rootbeiServer keepalived]# cat /proc/net/ip_vs[rootbeiServer network-scripts]# ipvsadm-save /etc/sysconfig/ipvsadm
[rootbeiServer network-scripts]# systemctl start ipvsadm
[rootbeiServer network-scripts]# ipvsadm #启用策略
[rootbeiServer network-scripts]# ipvsadm -ln
[rootbeiServer network-scripts]# systemctl restart keepalived #重启keepalive服务3、配置节点服务器
web1192.168.10.133
web2192.168.10.134
1关闭防火墙 核心防护
[rootlocalhost ~]#setenforce 0
setenforce: SELinux is disabled
[rootlocalhost ~]#systemctl stop firewalld
[rootlocalhost ~]#2安装并开启httpd服务
两台节点服务器都需要安装httpd
[rootWeb1 ~]#yum install httpd -y
[rootWeb1 ~]#systemctl start httpd3配置站点文件
[rootWeb1 ~]#cd /var/www/html/
[rootWeb1 html]#echo zzt is boy index.html
[rootWeb1 html]#vim /etc/httpd/conf/httpd.conf #关闭长连接[rootWeb2 ~]#cd /var/www/html/
[rootWeb2 html]#echo zhantai is boy index.html
[rootWeb2 html]#cat index.html
zhantai is boy
[rootWeb2 html]#vim /etc/httpd/conf/httpd.conf 关闭长连接4配置虚拟vip
[rootWeb1 ~]#ifconfig lo:0 192.168.10.200 netmask 255.255.255.255 #配置虚拟ip
[rootWeb1 ~]#route add -host 192.168.10.200 dev lo:0 #添加路由[rootWeb2 ~]#ifconfig lo:0 192.168.10.200 netmask 255.255.255.255 #配置虚拟ip
[rootWeb2 ~]#route add -host 192.168.10.200 dev lo:0 #添加路由5调整proc响应参数
[rootWeb1 network-scripts]#vim /etc/sysctl.conf
[rootWeb1 network-scripts]#sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce 2[rootWeb2 network-scripts]#vim /etc/sysctl.conf
[rootWeb2 html]#sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce 24、客户端验证 5、断开主DR服务器的keepalived测试
[rootzhuServer keepalived]#systemctl stop keepalived
[rootzhuServer keepalived]#ip addr总结
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命令为自己配置一个提前定义好的浮动IP地址。
keepalived的抢占与非抢占模式
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。
非抢占式俩节点的state必须都设置为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。
