LVS +Keepalived高可用群集

目錄

一：Keepalived雙機熱備基礎知識

1.Keepalived 概述及安裝

1.1.Keepalived的熱備方式

1.2.Keepalived 的安裝與服務控制

（1）安裝Keepalived

（2）控制Keepalived服務

2.使用Keepalived實現雙機熱備

2.1.主服務器的配置

2.2.備用服務器配置

2.3.檢測雙機熱備功能

（1）連通性測試

（2）web訪問測試

（3）查看日志記錄

二：使用Keepalived實現雙機熱備

1.基礎環境配置

2.配置主調度器

（1）全局配置，熱備配置

（2）web服務器池配置

（3）重新啟動Keepalived

3.配置從調度器

4.配置web節點服務器

5.測試LVS+Keepalived高可用群集

一：Keepalived雙機熱備基礎知識

? ? ? Keepalived 起初是專門針對 LVS 設計的一款強大的輔助工具，主要用來提供故障切換(Failover)和健康檢査(Health Checking)功能--判斷 LVS 負載調度器、節點服務器的可用性，當master 主機出現故障及時切換到 backup節點保證業務正常，當 master 故障主機恢復后將其重新加入群集并且業務重新切換回 master 節點。

1.Keepalived 概述及安裝

? ? ? Keepalived 的官方網站位于 http://www.keepalived.org/，本章將以 YUM方式講解 Keepalived 的安裝、配置和使用過程。在非 LVS 群集環境中使用時，Keepalived 也可以作為熱備軟件使用。

1.1.Keepalived的熱備方式

? ? ? Keepalived 采用 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol,虛擬路由冗余協議)熱備份協議,以軟件的方式實現 Linux 服務器的多機熱備功能。VRRP是針對路由器的一種備份解決方案--由多臺路由器組成一個熱備組,通過共用的虛擬IP地址對外提供服務;每個熱備組內同一時刻只有一臺主路由器提供服務，其他路由器處于冗余狀態。若當前在線的路由器失效，則其他路由器會自動接替(優先級決定接替順序)虛擬IP地址，以繼續提供服務。
? ? ? 熱備組內的每臺路由器都可能成為主路由器，虛擬路由器的IP地址(VIP)可以在熱備組內的路由器之間進行轉移，所以也稱為漂移IP地址。使用Keepalived 時,漂移地址的實現不需要手動建立虛接口配置文件(如 ens33 :0),而是由 Keepalived 根據配置文件自動管理。

操作系統配置IP服務
OpenEuler242C4G192.168.10.101keepalived/nginx
OpenEuler242C4G192.168.10.102keepalived/nginx

?

1.2.Keepalived 的安裝與服務控制

（1）安裝Keepalived
yum install -y keepalived ipvsadm nginx
（2）控制Keepalived服務
systemctl enable keepalived

2.使用Keepalived實現雙機熱備

2.1.主服務器的配置

systemctl stop firewalld //關閉防火墻
setenforce 0
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
vi keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R1     //本路由器(服務器)的名稱
}
vrrp_instance VI_1 {       //定義 VRRP 熱備實例state MASTER     //熱備狀態,MASTER 表示主服務器interface ens33     //承載 VIP 地址的物理接口virtual_router_id 1     //虛擬路由器的 ID 號,每個熱備組保持一致priority 100     //優先級,數值越大優先級越高advert_int 1     //通告間隔秒數(心跳頻率)authentication {     //認證信息,每個熱備組保持一致auth_type PASS     //認證類型auth_pass 123456     //密碼字串}virtual_ipaddress {     //指定漂移地址(VIP),可以有多個192.168.10.100}
}

systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33

2.2.備用服務器配置

  1. 在同一個 Keepalived 熱備組內，所有服務器的 Keepalived 配置文件基本相同，包括虛擬路由器的 ID 號、認證信息、漂移地址、心跳頻率等。不同之處主要在于路由器名稱、熱備狀態、優先級。
  • 路由器名稱（router_id）：建議為每個參與熱備的服務器指定不同的名稱。
  • 熱備狀態（state）：至少應有一臺主服務器，將狀態設為 MASTER；可以有多臺備用的服務器，將狀態設為 BACKUP。
  • 優先級（priority）：數值越大則取得 VIP 控制權的優先級越高，因此主服務器的優先級應設為最高；其他備用服務器的優先級可依次遞減，但不要相同，以免在爭奪 VIP 控制權時發生沖突。

配置備用服務器（可以有多臺）時，可以參考主服務器的 keepalived.conf 配置文件內容，只需修改路由器名稱、熱備狀態、優先級

systemctl stop firewalld //關閉防火墻
setenforce 0
cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
vi keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R2     //本路由器(服務器)的名稱
}
vrrp_instance VI_1 {       //定義 VRRP 熱備實例state BACKUP     //熱備狀態,BACKUP 表示備用服務器interface ens33     //承載 VIP 地址的物理接口virtual_router_id 1     //虛擬路由器的 ID 號,每個熱備組保持一致priority 90     //優先級，低于主服務器advert_int 1     //通告間隔秒數(心跳頻率)authentication {     //認證信息,每個熱備組保持一致auth_type PASS     //認證類型auth_pass 123456     //密碼字串}virtual_ipaddress {     //指定漂移地址(VIP),可以有多個192.168.10.100}
}

systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33

2.3.檢測雙機熱備功能

? ? ? Keepalived 的日志消息保存在 /var/log/messages 文件中，在測試主、備故障自動切換功能時，可以跟蹤此日志文件來觀察熱備狀態的變化。以針對連通性和 Web 服務的測試為例，主要操作如下。

（1）連通性測試

? ? ? 在客戶機中執行 “ping -t 192.168.10.100” 命令，能夠正常、持續 ping 通，根據以下操作繼續觀察測試結果。
① 停止啟用主服務器的 Keepalived 服務，發現 ping 測試只中斷了 1 或 2 個包即恢復正常，說明已有其他服務器接替 VIP 地址，并及時響應客戶機請求。
② 重新啟用主服務器的 Keepalived 服務，發現 ping 測試再次中斷 1 或 2 個包即恢復正常，說明主服務器已恢復正常，并奪回 VIP 地址的控制權。

（2）web訪問測試
# Keepalived01
systemctl start nginx
echo "web01" >/usr/share/nginx/html/index.html# Keepalived02
systemctl start nginx
echo "web02" >/usr/share/nginx/html/index.html

? ? ?在 keepalived 運行的主機上啟動 nginx 服務并寫入不通的測試頁面內容
① 停止啟用主服務器的 Keepalived 服務，再次訪問上述 Web 服務，將看到由備用服務器 192.168.10.102 提供的網頁文檔，說明 VIP 地址已切換至備用服務器。
② 重新啟用主服務器的 Keepalived 服務，再次訪問上述 Web 服務，將看到重新由主服務器 192.168.10.101 提供的網頁文檔，說明主服務器已重新奪取 VIP 地址。

（3）查看日志記錄

在執行主、備服務器故障切換的過程中，分別觀察各自的 /var/log/messages 日志文件，可以看到 MASTER、SLAVE 狀態的遷移記錄。
① 主服務器中，Keepalived 服務狀態先變為 “stop”，移除 VIP 地址，恢復后重新變為 MASTER。

less /var/log/messages

二：使用Keepalived實現雙機熱備

操作系統配置主機名IP服務
OpenEuler242C4Glb01192.168.10.101Keepalived/ipvsadm
OpenEuler242C4Glb01192.168.10.102Keepalived/ipvsadm
OpenEuler242C4Gweb01192.168.10.103Nginx
OpenEuler242C4Gweb02192.168.10.104Nginx
OpenEuler242C4Gnfs-server192.168.10.105nfs-utils/rpcbind

1.基礎環境配置

# 關閉防火墻
systemctl stop firewalld
systemctl disable firewalld# 關閉內核安全機制
setenforce 0
sed -i "s/^SELINUX=.*$/SELINUX=disabled/g" /etc/selinux/config# 修改主機名
hostnamectl set-hostname lb01
hostnamectl set-hostname lb02
hostnamectl set-hostname web01
hostnamectl set-hostname web02# 加載 ip_vs 模塊
modprobe ip_vs# 查看 ip_vs 版本信息
cat /proc/net/ip_vs# 安裝服務并備份模板配置文件
yum install ipvsadm keepalived -y
cp /etc/keepalived/keepalived.conf{,.bak}

2.配置主調度器

（1）全局配置，熱備配置
vi keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R1     //本路由器(服務器)的名稱
}
vrrp_instance VI_1 {       //定義 VRRP 熱備實例state MASTER     //熱備狀態,MASTER 表示主服務器interface ens33     //承載 VIP 地址的物理接口virtual_router_id 1     //虛擬路由器的 ID 號,每個熱備組保持一致priority 100     //優先級,數值越大優先級越高advert_int 1     //通告間隔秒數(心跳頻率)authentication {     //認證信息,每個熱備組保持一致auth_type PASS     //認證類型auth_pass 123456     //密碼字串}virtual_ipaddress {     //指定漂移地址(VIP),可以有多個192.168.10.100}
}
（2）web服務器池配置
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
......  #省略部分信息
virtual_server 192.168.10.100 80 {    #虛擬服務器地址(VIP)、端口delay_loop 15        #健康檢查的間隔時間(秒)lb_algo rr        #輪詢(rr)調度算法lb_kind DR        #直接路由(DR)群集工作模式! persistence 60    #連接保持時間(秒),若啟用請去掉!號protocol TCP        #應用服務采用的是 TCP 協議real_server 192.168.10.103 80 {    #第一個 Web 節點的地址、端口weight 1        #節點的權重TCP_CHECK {    #健康檢查方式connect_port 80    #檢查的目標端口connect_timeout 3    #連接超時(秒)nb_get_retry 3    #重試次數delay_before_retry 4    //重試間隔(秒)}}
real_server 192.168.10.104 80 {    #第二個 Web 節點的地址、端口weight 1        #節點的權重TCP_CHECK {    #健康檢查方式connect_port 80    #檢查的目標端口connect_timeout 3    #連接超時(秒)nb_get_retry 3    #重試次數delay_before_retry 4    //重試間隔(秒)
}
（3）重新啟動Keepalived
systemctl restart keepalived

3.配置從調度器

vi /etc/keepalived/keepalived.conf
......  #省略部分信息
virtual_server 192.168.10.100 80 {    #虛擬服務器地址(VIP)、端口delay_loop 15        #健康檢查的間隔時間(秒)lb_algo rr        #輪詢(rr)調度算法lb_kind DR        #直接路由(DR)群集工作模式! persistence 60    #連接保持時間(秒),若啟用請去掉!號protocol TCP        #應用服務采用的是 TCP 協議real_server 192.168.10.103 80 {    #第一個 Web 節點的地址、端口weight 1        #節點的權重TCP_CHECK {    #健康檢查方式connect_port 80    #檢查的目標端口connect_timeout 3    #連接超時(秒)nb_get_retry 3    #重試次數delay_before_retry 4    //重試間隔(秒)}}
real_server 192.168.10.104 80 {    #第二個 Web 節點的地址、端口weight 1        #節點的權重TCP_CHECK {    #健康檢查方式connect_port 80    #檢查的目標端口connect_timeout 3    #連接超時(秒)nb_get_retry 3    #重試次數delay_before_retry 4    //重試間隔(秒)
}
systemctl restart keepalived

4.配置web節點服務器

ip addr add 192.168.10.100/32 dev lo label lo:0
nmcli c reload
nmcli c up lo
ip router add local 192.168.10.100/30 dev lo       #不需要敲
router add -host 192.168.10.172 dev lo
永久生效：
vim /etc/rc.local
ip addr add 192.168.10.100/32 dev lo label lo:0  
:wq
chmod +x /etc/rc.localvim /etc/sysctl.conf
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
sysctl -p

5.測試LVS+Keepalived高可用群集

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