LVS-keepalived实现高可用

Posted 2020-10-14

前言：

   LVS是基于内核实现负载均衡的，在小编的上一篇演示中我们已经实现了LVS的NAT模式和DR模式，但是企业中只有负载均衡是不行的，如果一台负载均衡器楚翔了故障，那么就会导致整个集群的不可用，所以这里结合LVS我们通过keepalived这个神器来实现高可用。

   高可用：通常来描述一个系统经过专门的设计，从而减少停工时间，而保持其服务的高度可用性。

   首先我们来认识一下keepalived：

keepalived介绍：

   1、功能:

      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。

   2、特点及优点：

      （a）配置文件简单：配置文件比较简单，可通过简单配置实现高可用功能

      （b）稳定性强：keepalived是一个类似于layer3, 4 & 7交换机制的软件，具备我们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能，常用于前端负载均衡器的高可用服务，当主服务器出现故障时，可快速进行切换，监测机制灵活，成功率高。

      （c）成本低廉：开源软件，可直接下载配置使用，没有额外费用。

      （d）应用范围广：因为keepalived可应用在多个层面，所以它几乎可以对所有应用做高可用，包括LVS、数据库、http服务、nginx负载均衡等等

      （e）支持多种类型：支持主从模式、主主模式高可用，可根据业务场景灵活选择。

   3、keepalived功能实现方式

      keepalived基于模块来进行工作，在开启服务的时候会开启三个守护进程

   （a） 父进程：主要负责读取配置文件初始化、监控2个子进程等，监控WacthDog模块

   (b) 子进程1：负责监控vrrp Stack 模块，通过Netlink Reflector模块，控制内核中的netlink模块，实现vrrp协议的功能。

   (c) 子进程2：负责监控Cheackers模块，通过IPvs wrapper模块控制内核中的IPVS ，相当于代替了ipvsadm的功能，可以监控和负载后台服务器，负责健康监测功能。

   4、keepalived基于vrrp协议工作

    VRRP协议：

    VRRP（VirtualRouter Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协

议）可以认为是实现路由器高可用的协议，简单的说，当一个路由器故障时可以由另一个备份路由器继续提供相同的服务。

   VRRP根据优先级来确定虚拟路由器中每台路由器的角色（Master

路由器或Backup路由器）。VRRP优先级的取值范围为0到255（数值越大表明优先级越高），可配置的范围是1到254，优先级0为系统保留给路由器放弃Master位置时候使用，255则是系统保留给IP地址拥有者使用。优先级越高，则越有可能成为Master路由器。当两台优先级相同的路由器同时竞争Master时，比较接口IP地址大小。接口地址大者当选为Master。

   5、配置文件：

   配置文件简单结构：

      1、全局配置 global_defs

      2、虚拟路由配置 vrrp_instance

      3、虚拟服务器配置 virtual_server

接下来进入展示环节：

一、基于keepalived实现LVS-nat模式的高可用

1、实验前准备及部署：

    关闭防火墙，关闭selinux

    客户端到VS之间的IP段为公网

       VS到RS之间的IP段为私网

2、客户端配置

客户端IP：172.17.0.0/16网段，例如：172.17.253.70

     客户端关闭防火墙、关闭selinux

   3、VS端配置

      （VS端即负载均衡器）

      VS端的VIP，172.17.252.60/16

      VS端的DIP，192.168.11.107/24

      在VS上：

      首先我们得安装keepalived和ipvsadm，ipvsadm不是用于部署LVS，LVS的实现在keepalived中就可以实现，ipvsadm只是我们借助ipvsadm这个命令来进行查看ipvs规则。

      关闭防火墙，开启路由转发：

      (1)修改内存参数：

         echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

      (2)修改配置文件：

         vim /etc/sysctl.conf

           net.ipv4.ip_forward = 1

      3.1 VS1的配置

        编辑keepalived配置文件：

3.2VS2的配置

        编辑keepalived配置文件

   4、开启keepalived服务

      centos6：service keepalived start

      centos7：systemctl startkeepalived

      如果开启不了是配置文件的错误，语法有错

5、RS端配置：

      RS1 地址为：192.168.1.7

      RS2 地址为：192.168.1.9

      将路由指向DIP

      routeadd default gw 192.168.11.107 dev ens34

      开启web服务功能

      httpd或 nginx

6、可以进行测试了！

    实验结果图

二、基于keepalived实现LVS-dr模式的高可用

 1、实验前准备:

     关闭防火墙、selinux

     实际的生产环境中的网络是：

     client--公网--VS---私网---RS

 但是在教室环境中，由于网卡的限制，所以只能配置同一个网段的IP

2、网络地址分配

        

3、客户端配置；

  关闭防火墙，关闭selinux

添加默认网关到VIP，这是在实验的环境中为了使数据包发往VS服务器所做的特殊操作，在真实的网络环境中，客户端是能够找到VIP的。

    route add default gw 192.17.1.17 dev ens34

4、VS端配置：

（1）VS1端配置：

    开启路由转发：

    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

    或

    vim /etc/sysctl.conf

    net.ipv4.ip_forward = 1

    安装keepalived请自动yum安装

        编辑keepalived配置文件：

启动keepalived；

       centos6 ；serverkeepalived start

       centos7 : systemctl start keepalived

可安装ipvsadm工具，使用ipvsadm命令进行查看ipvs规则

ip a 查看VIP绑定情况

   （2）VS2端配置：

    开启路由转发：

    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

    或

    vim /etc/sysctl.conf

    net.ipv4.ip_forward = 1 VS2的配置

   VS2的配置文件跟VS1的配置文件几乎相同，只需要将一下几点进行修改就可以了，这里小编就不在进行配置文件展示了：

   不同点：

（1）虚拟路由中的stateBACKUP

（2）虚拟路由中的priority要比master中低

启动keepalived；

    centos6 ；serverkeepalived start

centos7 : systemctl start keepalived

5、RS端配置

    关闭防火墙，关闭selinux

    在回环网卡上配置VIP：

    ifconfig lo:1 192.17.1.17 netmask255.255.255.255 broadcast 192.17.1.17 up

    route add -host 192.17.1.17 dev lo

    配置arptable,将ARP广播关闭：

    echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

    echo 1 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

    echo 2 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

    开启web服务：（以httpd示例）

    yum install httpd

    centos6 : server httpd start

    centos7 : systemctl start httpd

 

6、在客户端访问输入VIP地址进行访问测试

    curl http://192.17.1.17/

    可以用for循环测试：

    for i in $(seq 10) ; do curlhttp://192.17.1.17 ;done

结果展示：

    服务开启情况：

测试：

停掉一个keepalived服务：

查看另一台负载器是否接替了工作：

停掉服务后测试：

本文出自 “Linux运维” 博客，请务必保留此出处http://jk6627.blog.51cto.com/12002684/1981535