高并发负载均衡4-基于keepalived的LVS

LVS四层 & Nginx七层 对比

你要分清哪些程序是应用层的，哪些程序是内核的。
LVS四层负载均衡服务器，是不会碰握手这一个步骤的。
Nginx是基于反向代理（七层）的负载均衡服务器，要先握手建立连接，才能取到URI，在判定location是否匹配，然后才将URI传递给后面的服务器。
server返回数据时，是需要过Nginx服务器的，而使用LVS的时候不会过LVS服务器。

keepalived是什么？

上图存在问题

1. 如果你的LVS负载均衡服务器挂掉了，你整个公司的业务就下线了，这是不能容忍的。这属于单点故障。
   解决方法：一变多！但是入口的IP地址只能有一个，怎么变多？怎么实现多点？有2种形式：要么是主备，要么是主主
   主备模型：备用机要以最快的速度接管原来的VIP（virtual IP），只有主机对外提供服务，只有主机挂了的时候，备机才顶上去。
   主主模型：所有的LVS都是主，现在要借用其他形式搞定只有一个的入口IP地址，比如动态DNS。主和主之间是协作的形式。
   我们首先讨论主备，有两个点需要考虑：方向性、效率性。

怎么知道主机挂没挂？
可以由备机轮询主机，但是这样会对主或多或少造成一些压力。
可以由主机发广播到所有的备机，但是网络是不可靠的，所以有一种重试机制。
如果已经确定主机挂了，谁来作为新的主机？
使用加权重的方式，这也是paxos和zookeeper的区别。官方压测200ms就能选出新的主机出来。
2. 如果你后台的某一个RS（Real Server）挂掉了，负载均衡服务器还会对另外两台正常连接，会造成一部分人的业务请求异常，另一部分人的业务正常。

怎么知道RS挂了？可以用ping吗？
不可以！ping命令是网络层的只能检验网络能不能通，连TCP握手都不做，而web服务是应用层的。能ping通不能代表web服务可用。那怎么知道RS挂没挂？最简单的方式是“访问一下”。
“访问一下”这个操作，它的底层验证的是 应用层的HTTP协议，你发一个请求，返回的是200ok，就说明是可用的。

LVS内核中有模块：ipvs负载均衡模块。你想要检测各个RS是否可用的话，可以直接去修改模块的源码，也可以使用第三方实现。第三方可以是人，也可以是自动化（也就有了自动化运维）。

这个自动化的程序就是keepalived！它可以代替人工，实现自动运维。解决LVS单点故障，实现HA

3. keepalived
   （1）监控自己的LVS服务
   （2）每一台机器上都安装keepalived。Master（主机）通告自己还活着，Backup（备机）监听Master状态。如果Master挂了，一堆Backup推举选出一个新的Master.
   （3）你不需要再手动配置VIP，添加LVS（ipvs模块）配置，只需要写到配置文件中即可。
   （4）对后端的RS（real server）做健康检查，及时剔除不可用的节点
   （5）最后，keepalived不仅仅用来解决LVS，它是一个通用的环境，主要作为linux上的HA的实现。例如，当你并发量不大的时候，nginx可以作为公司的负载均衡来使用，此时nginx成为了单点故障。这个问题也可以用keepalived来解决。

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。

　　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。

　　所以，Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能，同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能，另一方面也可实现系统网络服务的高可用功能。

https://www.jianshu.com/p/a6b5ab36292a

https://baike.baidu.com/item/Keepalived/10346758?fr=aladdin

https://www.cnblogs.com/clsn/p/8052649.html

本机VMware LVS+网络部署

上一节操作环境清理

#node11 清lvc配置 删除vip
[root@node11 ~]# ipvsadm -C
[root@node11 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
  
[root@node11 ~]# ifconfig ens33:3 down
[root@node11 ~]# ifconfig|grep -A 20 ens33
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.10.71  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.10.255
        inet6 fe80::f8e8:de3:6deb:57dd  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:72:1e:ca  txqueuelen 1000  (Ethernet)


#node11 node14安装keepalived
[root@node14 ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
#配置keepalived
[root@node14 ~]# cd  /etc/keepalived/
[root@node14 keepalived]# ll
total 4
-rw-r--r--. 1 root root 3598 Oct  1  2020 keepalived.conf
[root@node14 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@node14 keepalived]# vi keepalived.conf
# 修改内容见下

#启动
[root@node11 keepalived]# service keepalived start

修改内容

#VRRP使用选举机制来确定路由器的状态(Master或Backup)。运行VRRP的一组路由器对外组成了一个虚拟路由器，其中一台路由器处于Master状态，其他的处于Backup状态。
#node11 主
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER    
    #interface eth0
    #修改为下面配置
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        #192.168.200.16
        #192.168.200.17
        #192.168.200.18
        #修改为下面配置
        192.168.10.100/24 dev ens33 label  ens33:3
    }
}
#类型 ipvsadm -A  -t  192.168.10.100:80  -s rr
virtual_server 192.168.10.100 80 { #192.168.200.100 443->192.168.10.100 80
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR  #NAT->DR
    persistence_timeout 0 #50->0 实验环境
    protocol TCP
#类型 ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 192.168.10.72 -g -w 1
    real_server 192.168.10.72 80 { #192.168.201.100 443->192.168.150.72 80
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 192.168.10.73 80 { 
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }   
}


#node14  
#virtual_server 与node11一样修改
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP #修改角色
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 50 #修改权重
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.100/24 dev ens33 label  ens33:3
    }
}

可以参考Keepalived之——Keepalived + Nginx 实现高可用 Web 负载均衡

keepalived的vip无法ping通排查过程

https://blog.csdn.net/wade1010/article/details/88863780