企业架构双点服务器HA

Posted 2022-11-12 ღ᭄小艾ヅ࿐

目录：

• 一、服务器基本配置
• • 1.数据备份和迁移：
• 二、高可用服务搭建
• • 1.keepalived介绍：
  • 2.keepalived组成与原理：
  • 3.安装启动keepalived：
  • 4.配置keepalived：
  • 5.模拟服务器不可用vip切换：
• 三、实现服务HA
• • 1.nginx服务可用检测脚本：
  • 2.实现业务web服务高可用：
• 四、keepalived的配置补充
• • 1.非抢占模式：
  • 2.单播模式：

一、服务器基本配置

web服务器 master	192.168.74.30
web服务器 backup	192.168.74.31
数据库服务器	192.168.74.32

vim /etc/hosts

1.数据备份和迁移：

• 在server02 mysql服务器中建立远程连接用户并授予权限
  
• 把master的数据库停了
  
• vim /usr/local/nginx/html/tp5shop/application/database.php
  

二、高可用服务搭建

• 高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指通过设计，减少系统服务不可用的时间。假设系统一直能够提供服务，我们说系统的可用性是100%。如果系统每运行100个时间单位，会有1个时间单位无法提供服务，我们说系统的可用性是99%。很多公司的高可用目标是4个9，也就是99.99%，这就意味着，系统的年停机时间为0.876个小时。

1.keepalived介绍：

• 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集群系统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软件外，还可以作为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件

2.keepalived组成与原理：

• Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。
• VRRP是Virtual Router RedundancyProtocol(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问题的，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。
• 虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

• Keepalived的功能体系结构，大致分两层：用户空间（user space）和内核空间（kernel space）。
  
• 内核空间：
  主要包括IPVS（IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡）和NETLINK（提供高级路由及其他相关的网络功能）两个部份。
• 用户空间：
  • WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的状况
  • VRRP Stack：负载均衡器之间的失败切换FailOver，如果只用一个负载均衡器，则VRRP不是必须的
  • Checkers：负责真实服务器的健康检查healthchecking，是keepalived最主要的功能。换言之，可以没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是一定要有的
  • IPVS wrapper：用户发送设定的规则到内核ipvs代码
  • Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等
• keepalived主要使用三个模块，分别是core、check和vrrp。
  • core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析
  • check负责健康检查，包括常见的各种检查方式
  • vrrp模块是来实现VRRP协议的

3.安装启动keepalived：

• 直接用yum安装即可
  yum install -y keepalived
• keepalived需要使用的目录和文件：

文件或者目录	作用
/etc/keepalived/keepalived.conf	生效的配置文件
/etc/init.d/keepalived	服务器管理脚本
/var/log/messages	日志信息

• 安装完了之后呢，需要修改配置文件（修改网卡，要和自己的网卡名称对应）
  
• centos7呢，直接用systemctl启动keepalived即可，如果是centos6可以在/etc/init.d文件夹下找到keepalived的启动脚本，可以使用service来启动keepalived

4.配置keepalived：

• 示例配置文件说明：

! Configuration File for keepalived
#发送邮件的配置
global_defs 
   notification_email 
     [e-mail]
     [e-mail]
     [e-mail]
   
   notification_email_from [e-mail]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL

#vrrp协议的配置
vrrp_instance VI_1 
    #工作模式
    state MASTER
    #监听的网卡
    interface eth0
    #虚拟路由id 需要和备服务器一致
    virtual_router_id 51
    #权重 优先级
    priority 100
    #vrrp包的发送周期  1s
    advert_int 1
    #权限验证
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    
    #需要绑定切换的VIP
    virtual_ipaddress 
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    

• master服务器：
  
  

• backup服务器：
  
  

5.模拟服务器不可用vip切换：

• 当我把master关机后，vip就自动飘到backup上了
  
  
• 当我们master重新活过来，启动keepalived后，vip就又重新抢回来了
  

三、实现服务HA

• 通过keepalived可以直接实现主服务器整机不可用，实现VIP的切换。保证用户可以通过VIP进行访问服务
• 但是实际情况下，往往并不是服务器整机不可用，只是对应的服务或者软件不可用
• 比如说：nginx提供的web服务，nginx进程关闭。就需要检测当nginx不可用时，就切换VIP

• 实现过程分析：
• VIP实际是由keepalived进行绑定的，所以当nginx服务不可用时，就关闭当前机器的keepalived即可，释放VIP。进而绑定到其他备用服务器
  • ①编写服务检测脚本，实现检测nginx是否可用，不可用则关闭当前所在主机的keepalived
  • ②在keepalived配置中调用检测服务脚本

1.nginx服务可用检测脚本：

• cd /etc/keepalived
• vi check_nginx
  
• 这里的ps -C nginx是什么呢？
  
  
• 这里我们脚本中的意思是，当这个判断等于0的时候，代表nginx已经不可用了，所以我们需要关闭keepalived，让它让出主节点的位置！
• master和backup服务器都要修改keepalived.conf这个配置文件
  
• 接下来我们确保两台服务器的nginx都是开启状态
  
  
• 现在咱们将master的nginx停掉
  
  
• 这时候我们重新将master的nginx和keepalived重新提起来，那么vip就会重新回到master上，这个是抢占模式，接下来我会为大家讲解非抢占模式

2.实现业务web服务高可用：

• 当我们现在访问shop.lnmp.com时，是可以访问到的
  
  
• 当我们现在在192.168.74.30这台服务器上，把nginx停掉之后
  
• 此时此刻就访问不到了
  
• 所以我们就需要通过访问的是vip来实现web服务高可用
• 我们需要确保vip可以ping通
  
• 如果在这里ping不同vip的话，我们需要对keepalived.conf配置文件进行一个小小的修改
  
• 此时我们再重新访问shop.lnmp.com即可（此时我们的master的nginx服务停了一样也可以，因为我们还有backup）
  

四、keepalived的配置补充

• 脑裂（裂脑）：vip出现在了多台机器上。网络不通畅，禁用了数据包，主备服务器没法通讯，造成备服务器认为主服务器不可用，绑定VIP，主服务器VIP不会释放。
• 解决方案：
• ①双备或者多备模式 BACKUP 通过priority权重来区分谁的优先级更高
• ②单播(定向广播)的方式 (一些特定环境禁用了组播方式)
• ③时间不同步 服务器时间校时

1.非抢占模式：

• ①nopreempt（在主备服务器的配置文件，vrrp_instance段中）
• ②设置state工作模式为BACKUP（两个keepalived节点都启动后，默认都是BACKUP状态，双方在发送组播信息后，会根据优先级来选举一个MASTER出来）
  
• 现在我的vip是在我的master这台服务器上的，然后我们把它的nginx停掉
  
  
• 此时vip已经飘到backup这台服务器上了
  
• 现在我们将master这台服务器的nginx和keepalived重新启动一下
  
• 但是此时此刻，vip还在backup这台服务器上，这就是非抢占模式
  
  

2.单播模式：

• 一些特定环境下不允许发送组播，造成备服务器无法收到vrrp包，可能会造成脑裂现象。可以通过单播的方式解决
• 单播示例配置： 注意此语法在keepalived1.2.11版本以上支持

在vrrp_instance段中加入
 unicast_src_ip 192.168.74.*##（本地IP地址）
 unicast_peer 
 ​		192.168.74.*##（对端IP地址）此地址一定不能忘记

• master服务器：
  
• backup服务器：