lvs+keepalived高可用負載均衡集羣雙主實現

時間  2020-07-21
標籤 lvs+keepalived lvs keepalived 可用 負載 均衡 集羣 實現 欄目 負載均衡 简体版
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項目說明

一、         使用LVS負載均衡用戶請求到後端web服務器，而且實現健康狀態檢查html

二、         使用keepalived高可用LVS，避免LVS單點故障web

三、         集羣中分別在LK-01和LK-02運行一個VIP地址，實現LVS雙主算法

四、         用戶經過DNS輪訓的方式實現訪問集羣的負載均衡（不演示）vim

環境拓撲

環境介紹

IP地址後端

功能描述bash

LK-01服務器

172.16.4.100負載均衡

調度用戶請求到後端web服務器，而且和LK-02互爲備份curl

LK-02ide

172.16.4.101

調度用戶請求到後端web服務器，而且和LK-01互爲備份

WEB-01

172.16.4.102

提供web服務

WEB-02

172.16.4.103

提供web服務

DNS

172.16.4.10

實現DNS輪訓解析用戶請求域名地址

VIP1

172.16.4.1

用戶訪問集羣的入口地址，可能在LK-01，也可能在LK-02

VIP2

172.16.4.2

用戶訪問集羣的入口地址，可能在LK-01，也可能在LK-02

 

環境配置

後端WEB服務器配置

Web服務器的配置極其簡單，只須要提供測試頁面啓動web服務便可，配置以下：

Web-01配置

[root@WEB-01 ~]# echo "web-01" >/var/www/html/index.html
[root@WEB-01 ~]# service httpd start

Web-02配置

[root@WEB-02 ~]# echo "web-02" >/var/www/html/index.html
[root@WEB-02 ~]# service httpd start

LVS訪問後端web服務器，驗證web服務提供成功

[root@LK-01 ~]# curl 172.16.4.102
web-01
[root@LK-01 ~]# curl 172.16.4.103
web-02

出現設置的頁面，就說明web服務是正常

 

WEB服務器使用腳本進行配置LVS-DR模式客戶端環境

因爲是雙主模式，客戶端須要啓用兩個子接口配置兩個VIP地址。

#!/bin/bash
#
vip1=172.16.4.1
vip2=172.16.4.2
 
interface1="lo:0"
interface2="lo:1"
 
 
case $1 in
start)
   echo 1> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
   echo 1> /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
   echo 2> /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
   echo 2> /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
 
   ifconfig$interface1 $vip1 broadcast $vip1 netmask 255.255.255.255 up
   ifconfig$interface2 $vip2 broadcast $vip2 netmask 255.255.255.255 up
 
   route add-host $vip1 dev $interface1
   route add-host $vip2 dev $interface2
 
;;
 
stop)
  echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
  echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
  echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
  echo 0 >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
 
  ifconfig$interface1 down
  ifconfig$interface2 down
 
;;
 
status)
  if ifconfiglo:0 |grep $vip1 &> /dev/null; then
        echo"ipvs1 is running."
  else
        echo"ipvs1 is stopped."
  fi
 
  if ifconfiglo:1 |grep $vip2 &> /dev/null; then
      echo"ipvs2 is running."
  else 
       echo"ipvs2 is stopped."
  fi   
 ;;
 
*)
  echo"Usage: `basename $0` {start|stop|status}"
  exit 1
esac

LVS+keepalived設置

Keepalived安裝

Centos6.6已經收錄了keepalived，直接使用yum安裝便可

[root@LK-01 ~]# yum -y install keepalived
[root@LK-02 ~]# yum -y install keepalived

HK-01節點配置

[root@LK-01 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   router_idLVS_DEVEL
}
 
vrrp_script chk_mt_down {
  script"[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"   #定義一個腳本，判斷down文件是否存在，存在就退出執行，不存在繼續執行
  interval 1     #1秒檢測一次
  weight -5      #若是down文件存在，VRRP實例優先級減5
}
 
vrrp_instance VI_1 {    #定義VRRP熱備實例
    state MASTER     #MASTER表示主節點
    interfaceeth 0   #承載VIP的物理接口
    virtual_router_id 51  #虛擬路由器的ID號
    priority 100     #優先級
   advert_int 1       #通知間隔秒數（心跳頻率）
   authentication {   #設置主備節點直接的認證信息
       auth_type PASS  #
       auth_pass asdfgh #
    }
   virtual_ipaddress {  #設置集羣中的VIP地址
       172.16.4.1/32 brd 172.16.4.1 dev eth0 label eth0:0
    }
  track_script {
   chk_mt_down  #調用上面定義的腳本，若是這裏沒有調用，那麼上面定義的腳本是沒法生效的
   }
}
 
vrrp_instance VI_2 {   #定義實例爲HK-02的備份節點
    state BACKUP
    interfaceeth 0
   virtual_router_id 52 
    priority 99         #設置優先級，低於主服務器 
   advert_int 1
   authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass qwerty
    }
   virtual_ipaddress {
       172.16.4.2
    }
  track_script {
   chk_mt_down
   }
}
 
virtual_server 172.16.4.1 80 {    #定義一個VIP地址和端口
   delay_loop 6
    lb_algo rr          #輪訓算法
    lb_kind DR          #調度類型   
    nat_mask 255.255.0.0
#   persistence_timeout 50        #設置長鏈接時長，單位秒
    protocolTCP
 
   real_server 172.16.4.102 80 { #定義後端RS服務器的相關信息
       weight 1        #設置權重
       HTTP_GET {       #設置健康狀態檢測方式
           url {      #健康檢查判斷後端服務器首頁是否訪問正常（返回200狀態碼），若是正常則認爲服務器正常
             path /index.html  
             status 200
            }
           connect_timeout 3    #鏈接超時
           nb_get_retry 3    #重試次數
           delay_before_retry 1 #重試時間間隔
        }
    }
   real_server 172.16.4.103 80 {
       weight 1
       HTTP_GET {
           url {
             path /index.html
             status_code 200
            }
           connect_timeout 3
           nb_get_retry 3    
           delay_before_retry 1
        }
}
}
 
virtual_server 172.16.4.2 80 {
   delay_loop 6
    lb_algo rr 
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.0.0
#   persistence_timeout 50
    protocol TCP
 
   real_server 172.16.4.102 80 {
       weight 1
        HTTP_GET {
           url {
             path /index.html
             status 200
            }
           connect_timeout 3
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 1
        }
    }
   real_server 172.16.4.103 80 {
       weight 1
       HTTP_GET {
           url {
             path /index.html
             status_code 200
            }
           connect_timeout 3
           nb_get_retry 3
           delay_before_retry 1
        }
}
}

LK-02節點設置

LK-02節點設置中的參數在LK-01節點都有註釋

[root@LK-02 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   router_idLVS_DEVEL
}
 
vrrp_script chk_mt_down {
  script"[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
  interval 1
  weight -5
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interfaceeth 0
   virtual_router_id 51
    priority 99
   advert_int 1
   authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass asdfgh
    }
   virtual_ipaddress {
       172.16.4.1/32 brd 172.16.4.1 dev eth0 label eth0:0
    }
  track_script {
   chk_mt_down
   }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interfaceeth 0
   virtual_router_id 52
    priority 100
   advert_int 1
   authentication {
       auth_type PASS
       auth_pass qwerty
    }
   virtual_ipaddress {
       172.16.4.2
    }
   track_script{
   chk_mt_down
   }
}
 
virtual_server 172.16.4.1 80 {
   delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.0.0
#   persistence_timeout 50
    protocol TCP
 
 
real_server 172.16.4.102 80 {
    weight 1
    HTTP_GET{
        url {
         path /index.html
         status_code 200
        }
       connect_timeout 3
       nb_get_retry 3
       delay_before_retry 1
    }
}
real_server 172.16.4.103 80 {
    weight 1
    HTTP_GET{
        url {
         path /index.html
         status 200
        }
       connect_timeout 3
       nb_get_retry 3
       delay_before_retry 1
    }
 }
}
 
virtual_server 172.16.4.2 80 {
   delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.0.0
#   persistence_timeout 50
    protocol TCP
 
 
real_server 172.16.4.102 80 {
    weight 1
    HTTP_GET{
        url {
         path /index.html
         status_code 200
        }
       connect_timeout 3   
       nb_get_retry 3     
       delay_before_retry 1 
    }
}
real_server 172.16.4.103 80 {
    weight 1
    HTTP_GET{
        url {
         path /index.html
         status 200
        }
       connect_timeout 3  
       nb_get_retry 3     
       delay_before_retry 1 
    }
 }
}

設置完成啓動keepalived

[root@LK-01 ~]# service keepalived start
[root@LK-02 ~]# service keepalived start

驗證

Vip地址和集羣規則驗證

LK-01查看，VIP地址啓動正常，並且ipvs命令自動設置成功

[root@LK-01 ~]# ip addr show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
   link/ether 00:0c:29:22:c5:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet172.16.4.100/16 brd 172.16.255.255 scope global eth0
    inet172.16.4.1/32 brd 172.16.4.1 scope global eth0:0   
    inet6fe80::20c:29ff:fe22:c5c2/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever
[root@LK-01 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  ->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0        
  ->172.16.4.103:80              Route   1     0          0        
TCP 172.16.4.2:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0        
  ->172.16.4.103:80              Route   1     0          0

LK-02查看，VIP和ipvs策略都有

[root@LK-02 ~]# ip addr show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
   link/ether 00:0c:29:f1:dd:b2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet172.16.4.101/16 brd 172.16.255.255 scope global eth0
    inet172.16.4.2/32 scope global eth0
    inet6fe80::20c:29ff:fef1:ddb2/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever
[root@LK-02 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  ->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0        
  ->172.16.4.103:80              Route   1     0          0        
TCP 172.16.4.2:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0        
  ->172.16.4.103:80              Route   1     0          0

負載均衡驗證

不管訪問vip1仍是vip2都已經實現了負載均衡功能

[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-01
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-01
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-01
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-01

 

高可用驗證

使用down文件關閉LK-02節點

[root@LK-02 ~]# touch /etc/keepalived/down

查看LK-01節點的VIP地址，發現VIP1和VIP2都已經在LK-01節點啓動了

[root@LK-01 ~]# ip addr show dev eth0
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
   link/ether 00:0c:29:22:c5:c2 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet172.16.4.100/16 brd 172.16.255.255 scope global eth0
    inet172.16.4.1/32 brd 172.16.4.1 scope global eth0:0
    inet172.16.4.2/32 scope global eth0
    inet6fe80::20c:29ff:fe22:c5c2/64 scope link
      valid_lft forever preferred_lft forever

集羣訪問正常

[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.1
web-01
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-02
[root@localhost ~]# curl 172.16.4.2
web-01

健康檢測驗證

手動關閉web-02節點

[root@WEB-02 ~]# service httpd stop

查看集羣規則設置,已經自動移除了web-02節點

[root@LK-01 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  ->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          1        
TCP 172.16.4.2:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          1 
[root@LK-02 ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  ->RemoteAddress:Port           ForwardWeight ActiveConn InActConn
TCP 172.16.4.1:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0        
TCP 172.16.4.2:80 rr
  ->172.16.4.102:80              Route   1     0          0
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