keepalived+LVS实现高可用的Web负载均衡
数据流架构图：https://s4.运维网.com/wyfs02/M02/98/93/wKiom1k-T9OhQHDDAACF_BZBj48079.png
一、测试环境
主机名ipviplvs01192.168.137.150
192.168.137.80
lvs02192.168.137.130web01192.168.137.128--web02192.168.137.134-- 二、安装配置lvs、keepalived
1.分别在lvs01,lvs02主机上安装ipvsadm keepalived
yum install ipvsadm keepalived -y
Installed:
ipvsadm.x86_64 0:1.27-7.el7 keepalived.x86_64 0:1.2.13-9.el7_3
2.lvs01上的keepalived配置文件，按以下内容进行修改，将lvs01配置为MASTER节点，并设置LVS的负载均衡模式为DR模式
lvs01 ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration Filefor keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_fromAlexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.137.150
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #MASTER
interface ens33
virtual_router_id 52
priority 100 #必须比BACKUP的值大
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.137.80 #VIP
}
}
virtual_server 192.168.137.80 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr #轮询算法
lb_kind DR #DR模式
#persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 192.168.137.128 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.137.134 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
3、修改lvs02上的keepalived配置文件，按以下内容进行修改，其实只有2处地方与主节点的配置文件不同，即state 要修改为Backup，priority数值要比master的小
lvs02 ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration Filefor keepalived
global_defs {
notification_email {
acassen@firewall.loc
failover@firewall.loc
sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_fromAlexandre.Cassen@firewall.loc
smtp_server 192.168.137.130
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 52
priority 90 #必须比MASTER的值小
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.137.80 #VIP
}
}
virtual_server 192.168.137.80 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr #轮询算法
lb_kind DR #DR模式
#persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 192.168.137.128 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.137.134 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
4.lvs01和lvs02主机上上设置keepalived开机自动启动，并启动keepalived服务
lvs01 ~]# systemctl enable keepalived
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service to /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.
lvs01 ~]# systemctl start keepalived
注：查看日志是否有相关日志文件/var/log/messages输出
systemd: Started LVS and VRRP High Availability Monitor.
Keepalived_vrrp:VRRP_Instance(VI_1) Transition to MATER STATE
Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.137.80 added.
Jun 12 17:07:26 server2 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering BACKUP STATE
5.查看vip是否已经绑定到网卡，
lvs01 ~]# ip a
inet 192.168.137.150/24 brd 192.168.137.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.137.80/32 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
lvs02 ~]# ip a ##介意可以看到vip不在lvs02上
2: eth0:mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:a5:b4:85 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.137.130/24 brd 192.168.137.255 scope global eth0
inet6 fe80::20c:29ff:fea5:b485/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
6.查看LVS的状态，可以看到VIP和两台Realserver的相关信息
lvs01 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP192.168.137.80:80 rr
-> 192.168.137.128:80 Route 1 0 0
-> 192.168.137.134:80 Route 1 0 0
7.由于DR模式是后端两台realserver在响应请求时直接将数据包发给客户端，无需再经过LVS，这样减轻了LVS的负担、提高了效率，但由于LVS分发给realserver的数据包的目的地址是VIP地址，因此必须把VIP地址绑定到realserver的回环网卡lo上，否则realserver会认为该数据包不是发给自己因此会丢弃不作响应。另外由于网络接口都会进行ARP广播响应，因此当其他机器也有VIP地址时会发生冲突，故需要把realserver的lo接口的ARP响应关闭掉。我们可以用以下脚本来实现VIP绑定到lo接口和关闭ARP响应。
web01 ~]# vim /etc/init.d/lvsrs.sh
#!/bin/bash
#chkconfig: 2345 80 90
vip=192.168.137.80
ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip lo:0
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
sysctl -p
执行该脚本设置该脚本开机自动执行，查看IP地址，发现lo接口已经绑定了VIP地址
@web01 ~]# ip a
1: lo:mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
inet 192.168.137.80/32 brd 192.168.137.80 scope global lo:0
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
@web02 ~]# ip a
1: lo:mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
inet 192.168.137.80/32 brd 192.168.137.80 scope global lo:0
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
三、LVS负载均衡测试
https://s4.运维网.com/wyfs02/M02/98/98/wKioL1k-caijkuw5AABGSnPzwps970.png
https://s1.运维网.com/wyfs02/M01/98/98/wKioL1k-ciGzXCdHAABE5QbnEJU855.png
3、查看LVS的状态，可以看到两台realserver各有2个不活动的连接，说明按1：1权重的轮询也有生效，不活动连接是因为我们只是访问一个静态页面，访问过后很快就会处于不活动状态
lvs01 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP192.168.137.80:80 rr
-> 192.168.137.128:80 Route 1 0 2
-> 192.168.137.134:80 Route 1 0 2
四、Keepalived高可用测试
1、停止lvs01上的keepalived服务，再观察它的日志，可以发现其绑定的VIP被移除，两个realserver节点也被移除了
lvs01 ~]# ip a
1: lo:mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33:mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:77:71:4e brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.137.150/24 brd 192.168.137.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::1565:761b:d9a2:42e4/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
lvs01 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
此时发现vip及rs节点出现在lvs02上：并且用vip可还可正常访问，表示漂移成功，并且如果之后lvs01恢复正常，vip依然会漂到lvs01上，原因为keepalived的配置文件里状态为master,
lvs02 ~]# ip a
1: lo:mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0:mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:a5:b4:85 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.137.130/24 brd 192.168.137.255 scope global eth0
inet 192.168.137.80/32 scope global eth0
inet6 fe80::20c:29ff:fea5:b485/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever
# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP192.168.137.80:80 rr
-> 192.168.137.128:80 Route 1 0 0
-> 192.168.137.134:80 Route 1 0 0
2.我们将web01的httpd服务停止，模拟web01出现故障不能提供web服务，测试keepalived能否及时监控到并将web01从LVS中剔除，不再分发请求给web01，防止用户访问到故障的web服务器
@web01 ~]# /usr/local/apache24/bin/httpd -k stop
@lvs02 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP192.168.137.80:80 rr
-> 192.168.137.134:80 Route 1 0 0
@lvs02 ~]#
此时把web01的http服务启动，keepalive的进程会检测到rs恢复，自动添加到rs池中。
五、keepalived配置文件相关参数介绍
persistence_timeout 0 #保持客户端的请求在这个时间段内全部发到同一个真实服务器，单位秒，动态
网站此参数很重要。
router_id LVS_DEVEL # 设置lvs的id，在一个网络内应该是唯一的
vrrp_instance VI_1 { #vrrp实例定义部分
state MASTER #设置lvs的状态，MASTER和BACKUP两种，必须大写
interface eno16777736 #设置对外服务的接口
lvs_sync_daemon_inteface #负载均衡器之间的监控接口，类似于 HA HeartBeat的心跳线。但它的机制优于 Heartbeat，因为它没有“裂脑”这个问题，它是以优先级这个机制来规避这个麻烦的。在DR 模式中，lvs_sync_daemon_inteface 与服务接口 interface 使用同一个网络接口。
virtual_router_id 60 #设置虚拟路由标示，这个标示是一个数字，同一个vrrp实例使用唯一标示
priority 80 #定义优先级，数字越大优先级越高，在一个vrrp——instance下，master的优先级必须大于backup
advert_int 1 #设定master与backup负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
authentication { #设置验证类型和密码
auth_type PASS #主要有PASS和AH两种
auth_pass 1111 #验证密码，同一个vrrp_instance下MASTER和BACKUP密码必须相同
}
virtual_ipaddress { #设置虚拟ip地址，可以设置多个，每行一个
192.168.1.253
}
}
virtual_server 192.168.1.253 80 { #设置虚拟服务器，需要指定虚拟ip和服务端口
delay_loop 3 #健康检查时间间隔
lb_algo rr #负载均衡调度算法
lb_kind DR #负载均衡转发规则
persistence_timeout 50 #设置会话保持时间，对动态网页非常有用
protocol TCP #指定转发协议类型，有TCP和UDP两种
real_server 192.168.1.87 80 { #配置服务器节点1，需要指定real server的真实IP地址和端口
weight 1 #设置权重，数字越大权重越高
TCP_CHECK { #realserver的状态监测设置部分单位秒
connect_timeout 3 #超时时间
nb_get_retry 3 #重试次数
delay_before_retry 3 #重试间隔
connect_port 80 #监测端口
}
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