项目实战3—实现基于Keepalived高可用集群网站架构

实现基于Keepalived高可用集群网站架构

  环境:随着业务的发展,网站的访问量越来越大,网站访问量已经从原来的1000QPS,变为3000QPS,目前业务已经通过集群LVS架构可做到随时拓展,后端节点已经通过集群技术保障了可用性,但对于前端负载均衡器来说,是个比较大的安全隐患,因为当前端负载均衡器出现故障时,整个集群就处于瘫痪状态,因此,负载均衡器的可用性也显得至关重要,那么怎么来解决负载均衡器的可用性问题呢?

 总项目流程图,详见 http://www.cnblogs.com/along21/p/8000812.html

实验前准备

① 两台服务器都使用yum 方式安装keepalived 服务

yum -y install keepalived

② iptables -F && setenforing 清空防火墙策略,关闭selinux

 

实验一:实现keepalived主从方式高可用基于LVS-DR模式的应用实战:

实验原理:

主从:一主一从,主的在工作,从的在休息;主的宕机了,VIP漂移到从上,由从提供服务

1、环境准备:

两台centos系统做DR、一主一从,两台实现过基于LNMP的电子商务网站

机器名称

IP配置

服务角色

备注

lvs-server-master

VIP:172.17.100.100

DIP:172.17.1.6

负载均衡器

主服务器

开启路由功能

配置keepalived

lvs-server-backup

VIP:172.17.100.100

DIP:172.17.11.11

后端服务器

从服务器

开启路由功能

配置keepalived

rs01

RIP:172.17.1.7

后端服务器

 

rs02

RIP:172.17.22.22

后端服务器

 

  

2、在lvs-server-master 主上

修改keepalived主(lvs-server-master)配置文件实现 virtual_instance 实例

(1)vim /etc/keepalived/keepalived.conf 修改三段

① 全局段,故障通知邮件配置
global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from root@along.com
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id keepalived_lvs
}

② 配置虚拟路由器的实例段,VI_1是自定义的实例名称,可以有多个实例段
vrrp_instance VI_1 {     #VI_1是自定义的实例名称
    state MASTER        #初始状态,MASTER|BACKUP
    interface eth1      #通告选举所用端口
    virtual_router_id 51  #虚拟路由的ID号(一般不可大于255)
    priority 100       #优先级信息 #备节点必须更低
    advert_int 1       #VRRP通告间隔,秒
    authentication {
        auth_type PASS    #认证机制
        auth_pass along   #密码(尽量使用随机)
    } 
    virtual_ipaddress {
        172.17.100.100    #vip
    }
}

③ 设置一个virtual server段
virtual_server 172.17.100.100 80 {   #设置一个virtual server:
    delay_loop 6   # service polling的delay时间,即服务轮询的时间间隔
    lb_algo wrr    #LVS调度算法:rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh
    lb_kind DR    #LVS集群模式:NAT|DR|TUN
    nat_mask 255.255.255.255  
    persistence_timeout 600  #会话保持时间(持久连接,秒),即以用户在600秒内被分配到同一个后端realserver
    protocol TCP    #健康检查用的是TCP还是UDP

④ real server设置段 real_server
172.17.1.7 80 { #后端真实节点主机的权重等设置 weight 1 #给每台的权重,rr无效 HTTP_GET { #http服务 url { path / } connect_timeout 3 #连接超时时间 nb_get_retry 3   #重连次数 delay_before_retry 3 #重连间隔 } } real_server 172.17.22.22 80 { weight 2 HTTP_GET { url { path / } connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } }

 

(2)开启keepalived 服务

service keepalived start

能看到网卡别名 和 负载均衡策略已经设置好了

ipvsadm -Ln

 

(3)因为是主从方式,所以从上的配置和主只有一点差别;所以可以把这个配置文件拷过去

scp /etc/keepalived/keepalived.conf @172.17.11.11:

  

3、在lvs-server-backup 从上

(1)只需改②实例段,其他都不要变,保证一模一样

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }

 

(2)开启keepalived 服务

service keepalived start

负载均衡策略已经设置好了,注意:主director没有宕机,从上就不会有VIP

ipvsadm -Ln 可能过一会才会显示

 

4、在real server 上

(1) 开启事前准备好的web服务

systemctl start nginx

systemctl start mariadb

systemctl start php-fpm

 

(2)因为是DR模式,需在rs上设置

① 配置VIP到本地回环网卡lo上,并只广播自己

ifconfig lo:0 172.17.100.100 broadcast 172.17.100.100 netmask 255.255.255.255 up

配置本地回环网卡路由

route add -host 172.17.100.100 lo:0

 

② 使RS "闭嘴"

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

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

忽略ARP广播

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

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

注意:关闭arp应答

1:仅在请求的目标IP配置在本地主机的接收到请求报文的接口上时,才给予响应

2:必须避免将接口信息向非本网络进行通告

 

③ 想永久生效,可以写到配置文件中

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

  

5、测试

(1)lvs负载均衡作用是否开启

客户端访问http://172.17.100.100/

也可以详细测试

① 在rs1 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 1

 

② 在rs2 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 2

 

③ 网页访问http://172.17.100.100/test.html 发现有real server 1也有real server 2

 

(2)测试keepalived的主从方式

① 使keepalive 的主宕机

service keepalived stop

 

会发现服务能照常访问,但是VIP 漂移到了从上

从多了网卡别名,且地址是VIP

 

③ 使keepalive 的主重新开启服务,因为主的优先级高,所以VIP又重新漂移到了主上

 

实验二:实现keepalived双主方式高可用基于LVS-DR模式的应用实战:

实验原理:

互为主从:主从都在工作;其中一个宕机了,VIP漂移到另一个上,提供服务

1、实验环境,基本同上

机器名称

IP配置

服务角色

备注

lvs-server-1

VIP:172.17.100.100

DIP:172.17.1.6

负载均衡器

主服务器

开启路由功能

配置keepalived

lvs-server2

VIP:172.17.100.101

DIP:172.17.11.11

后端服务器

从服务器

开启路由功能

配置keepalived

rs01

RIP:172.17.1.7

后端服务器

 

rs02

RIP:172.17.22.22

后端服务器

 

 

2、在lvs-server1 上,基本同上,就是加了一个实例段

修改keepalived主(lvs-server-master)配置文件实现 virtual_instance 实例

(1)vim /etc/keepalived/keepalived.conf

① 主的设置 VI_1
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }
    virtual_ipaddress {
        172.17.100.100
    }
}

virtual_server 172.17.100.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.255.255
    persistence_timeout 600
    protocol TCP

    real_server 172.17.1.7 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 172.17.22.22 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

 

② 从的设置 VI_2

vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface eth1
    virtual_router_id 52
    priority 98
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }
    virtual_ipaddress {
        172.17.100.101
    }
}

virtual_server 172.17.100.101 443 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.255.255
    persistence_timeout 600
    protocol TCP

    real_server 172.17.1.7 443 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 172.17.22.22 443 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

 

(2)开启keepalived 服务

service keepalived start

能看到网卡别名 和 负载均衡策略已经设置好了

ipvsadm -Ln

 

(3)因为是主从方式,所以从上的配置和主只有一点差别;所以可以把这个配置文件拷过去

scp /etc/keepalived/keepalived.conf @172.17.11.11:

 

3、在lvs-server2 上,基本同1,就是把实例的主从调换一下

(1)vim /etc/keepalived/keepalived.conf

① vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 98
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }
    virtual_ipaddress {
        172.17.100.100
    }
}
② vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface eth1
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }
    virtual_ipaddress {
        172.17.100.101
    }
}

 

(2)开启keepalived 服务

service keepalived start

能看到网卡别名 和 负载均衡策略已经设置好了,显示结果会等段时间再显示

ipvsadm -Ln,显示结果会等段时间再显示

 

4、在real server 上

(1) 开启事前准备好的web服务

systemctl start nginx

systemctl start mariadb

systemctl start php-fpm

 

(2)因为是DR模式,需在rs上设置

① 配置VIP到本地回环网卡lo上,并只广播自己

ifconfig lo:0 172.17.100.100 broadcast 172.17.100.100 netmask 255.255.255.255 up

ifconfig lo:1 172.17.100.101 broadcast 172.17.100.101 netmask 255.255.255.255 up

配置本地回环网卡路由

route add -host 172.17.100.100 lo:0

route add -host 172.17.100.101 lo:1

 

② 使RS "闭嘴"

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

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

忽略ARP广播

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

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

注意:关闭arp应答

1:仅在请求的目标IP配置在本地主机的接收到请求报文的接口上时,才给予响应

2:必须避免将接口信息向非本网络进行通告

 

③ 想永久生效,可以写到配置文件中

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

 

5、测试

(1)lvs负载均衡作用是否开启

客户端访问http://172.17.100.100/ 公网172.17.100.100只能访问80

https://172.17.100.101/ 公网172.17.100.101只能访问443

也可以详细测试

① 在rs1 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 1

 

② 在rs2 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 2

 

③ 网页访问http://172.17.100.100/test.html或https://172.17.100.101/test.html 发现有real server 1也有real server 2

 

(2)测试keepalived的双主方式

① 使keepalive 的任意一个宕机

service keepalived stop

 

会发现服务能照常访问,另一个机器80、443都能访问,且宕机的VIP漂移到了另一个服务器上

  

实验三:实现keepalived主从方式高可用基于LVS-NAT模式的应用实战:

实验原理:

主从:一主一从,主的在工作,从的在休息;主的宕机了,VIP和DIP都漂移到从上,由从提供服务,因为DIP需被rs作为网关,所以也需漂移

1、环境准备

机器名称

IP配置

服务角色

备注

vs-server-master

VIP:172.17.100.100

DIP:192.168.30.100

负载均衡器

主服务器

开启路由功能

配置keepalived

lvs-server-backup

VIP:172.17.100.100

DIP:192.168.30.100

后端服务器

从服务器

开启路由功能

配置keepalived

rs01

RIP:192.168.30.107

后端服务器

网关指向DIP

rs02

RIP:192.168.30.7

后端服务器

网关指向DIP

注意:要确保rs和DIP在一个网段,且不和VIP在一个网段

 

2、在lvs-server-master 主上

(1)vim keepalived.conf

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from root@along.com
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id keepalived_lvs
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }
    virtual_ipaddress {
       172.17.100.100
192.168.30.100
    }
}

virtual_server 172.17.100.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo wrr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.255
    persistence_timeout 100
    protocol TCP

    real_server 192.168.30.107 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.30.7 80 {
        weight 2
        HTTP_GET {
            url {
              path /
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

 

(2)因为是NAT模式,所以需开启路由转发功能

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1

 

sysctl -p 读一些,使参数生效

 

(3)开启keepalived 服务

service keepalived start

能看到网卡别名 和 负载均衡策略已经设置好了

ipvsadm -Ln

 

(4)因为是主从方式,所以从上的配置和主只有一点差别;所以可以把这个配置文件拷过去

scp /etc/keepalived/keepalived.conf @172.17.11.11:

 

3、在lvs-server-backup 从上

(1)只需改②实例段,其他都不要变,保证一模一样

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth1
    virtual_router_id 51
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass along
    }

 

 

(2)因为是NAT模式,所以需开启路由转发功能

① vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 1

② sysctl -p 读一些,使参数生效

 

(3)开启keepalived 服务

service keepalived start

负载均衡策略已经设置好了,注意:主director没有宕机,从上就不会有VIP

ipvsadm -Ln 可能过一会才会显示

 

4、在real server 上

(1) 开启事前准备好的web服务

systemctl start nginx

systemctl start mariadb

systemctl start php-fpm

 

(2)因为是NAT模式,需在rs上设置

只需把网关指向DIP

route add default gw 192.168.30.100

 

5、测试

(1)lvs负载均衡作用是否开启

客户端访问http://172.17.100.100/

也可以详细测试

① 在rs1 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 1

 

② 在rs2 上设置一个测试一面

vim /data/web/test.html

real server 2

 

③ 网页访问http://172.17.100.100/test.html 发现有real server 1也有real server 2

 

 

(2)测试keepalived的主从方式

① 使keepalive 的主宕机

service keepalived stop

 

会发现服务能照常访问,但是VIP 和DIP 都漂移到了从上

从多了网卡别名,且地址是VIP

 

③ 使keepalive 的主重新开启服务,因为主的优先级高,所以VIP和DIP又重新漂移到了主上

 

实验四:实现keeaplived 故障通知机制

1、编写好脚本

脚本主要内容:检测到主从发生变化,或错误,给谁发邮件;邮件内容是:在什么时间,谁发生了什么变化

vim /etc/keepalived/notify.sh

#!/bin/bash
# Author: www.magedu.com
contact='root@localhost'
notify() {
        mailsubject="$(hostname) to be $1: vip floating"
        mailbody="$(date +'%F %H:%M:%S'): vrrp transition, $(hostname) changed to be $1"
        echo $mailbody | mail -s "$mailsubject" $contact
}
case $1 in
master) 
        notify master
        exit 0
;;
backup)
        notify backup
        exit 0
;;
fault)
        notify fault
        exit 0
;;
*)
        echo "Usage: $(basename $0) {master|backup|fault}"
        exit 1
;;
esac

脚本加权限 chmod +x /etc/keepalived/notify.sh

 

2、在keepalived 的配置文件调用脚本

在instance 实例段添加,注意脚本的路径

notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"

例:

  

实验五:实现keepaplived自定义脚本检测功能

原理:在keepalived的配置文件中能直接定义脚本,且能在instance 实例段直接调用生效

 

方案一:检测是否存在down文件,来实现主从的调整

1、在实例段上边定义一个脚本

vim keepalived.conf

vrrp_script chk_down {    #定义一个脚本,脚本名称为chk_down
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"   #检查这个down文件,若存在返回值为1,keepalived会停止;不存在返回值为0,服务正常运行;这里的exit和bash脚本里的return很相似
 interval 2   #每2秒检查一次
}

2、在instance 实例段可以直接调用这个脚本

track_script {
    chk_down
}

 

3、检测

在主上,创建一个/etc/keepalived/down 文件,主的keepalived服务立刻停止,VIP漂到从上,从接上服务;

down文件一旦删除,主的keepalived服务会立即启动,若优先级高或优先级低但设置的抢占,VIP会重漂回来,接上服务。

 

方案二:检测nginx服务是否开启,来实现调整主从

1、在实例段上边定义一个脚本

vrrp_script chk_nginx {
     script "killall -0 nginx" #killall -0 检测这个进程是否还活着,不存在就减权重
     interval 2 #每2秒检查一次
     fall 2 #失败2次就打上ko的标记
     rise 2 #成功2次就打上ok的标记
     weight -4 #权重,优先级-4,若为ko
}

 

2、在instance 实例段可以直接调用这个脚本

track_script {
    chk_nginx
}

 

3、检测

若主的nginx服务没有开启,则每2秒-4的权重,当优先级小于从,VIP漂到从上,从接上服务;

若主的nginx服务开启,重读配置文件,优先级恢复,VIP回到主上,主恢复服务;

  

posted @ 2017-11-15 22:13 阿龙along 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏