LVS-DR+Keepalived高可用集群
什么是高可用集群？高可用集群的衡量标准自动切换/故障转移（FailOver）自动侦测脑裂常见解决方案KeepalivedKeepalived是什么？keepalived工作原理keepalived主要有三个模块Keepalived配置初识Keepalived，实现Web服务器的高可用集群Keepalived感知NginxKeepalived+LVS-DR集群配置什么是高可用集群？
高可用集群（High Availability Cluster，简称HA Cluster），是指以减少服务中断时间为目的的服务器集群技术。它通过保护用户的业务程序对外不间断提供的服务，把因软件、硬件、人为造成的故障对业务的影响降低到最小程度高可用集群的衡量标准
要保证集群服务的100%时间永远完全可用，几乎可用说是一件不可能完成的任务。比如，淘宝在这几年双十一刚开始的时候，一下子进来买东西的人很多，访问量大，都出现一些问题，如下单后却支付不了。所以说只能保证服务尽可能的可用，当然有些场景相信还是可能做到100%可用的。通常用平均无故障时间（MTTF：mean time to failure）来度量系统的可靠性，用平均故障维修时间（MTTR：mean time to restoration）来度量系统的可维护性。于是可用性被定义为：HA=MTTF/（MTTF+MTTR）*100%。具体HA（高可用）衡量标准：
其他高可用方案heartbeat、pacemaker、piranha (web页面)
自动切换/故障转移（FailOver）
自动切换阶段某一主机如果确认对方故障，则正常主机除继续进行原来的任务，还将依据各种容错备援模式接管预先设定的备援作业程序，并进行后续的程序及服务。通俗地说，即当A无法为客户服务时，系统能够自动地切换，使B能够及时顶上继续为客户提供服务，且客户感觉不到这个为他提供服务的对象已经更换。通过上面判断节点故障后，将高可用集群资源（如VIP、httpd等）从该不具备法定票数的集群节点转移到故障转移域(Failover Domain，可以接收故障资源转移的节点）。自动侦测
自动侦测阶段由主机上的软件通过冗余侦测线，经由复杂的监听程序，逻辑判断，来相互侦测对方运行的情况。常用的方法是：集群各节点间通过心跳信息判断节点是否出现故障。脑裂
在高可用（HA）系统中，当联系2个节点的“心跳线"断开时，本来为一整体、动作协的HA系统，就分裂成为2个独立的个体。由于相互失去了联系，都以为是对方出了故障。两个节点上的HA软件像“裂脑人"一样，争抢“共享资源"、争起"“应用服务"，就会发生严重后果——或者共享资源被瓜分、2边"服务"都起不来了;或者2边“服务"都起来了，但同时读写"共享存储"，导致数据损坏（常见如数据库轮询着的联机日志出错）。
常见解决方案
添加冗余的心跳线，例如:双线条线（心跳线也HA），尽量减少“裂脑"发生几率;启用磁盘锁，正在服务一方锁住共享磁盘，“裂脑"发生时，让对方完全"抢不走"共享磁盘资源。但使用锁磁盘也会有一个不小的问题，如果占用共享盘的一方不主动“解锁"，另一方就永远得不到共享磁盘。现实中假如服务节点突然死机或崩溃，就不可能执行解锁命令。后备节点也就接管不了共享资源和应用服务。于是有人4HA中设计了“智能"锁。即:正在服务的一方只在发现心跳线全部断开（察觉不到对端）时才启用磁盘锁。平时就不上锁了。设置仲裁机制，例如设置参考IP(如网关IP或某一个服务器），当心跳线完全断开时，2个节:都各自ping一下参考IP，不通则表明断点就出在本端。不仅“心跳”、还兼对外“服务"的本端网络链路断了，即使启动(或继续）应用服务也没有用了，那就主动放弃竞争，让能够ping通参考IP的一端去起服务。更保险一些，ping不通参考IP的一方干脆就自我重启，以彻底释放有可能还占用着的那些共享资源。裂脑的监控报警，如邮件及手机短信等或值班，当然，在实施高可用方案时，要根据业务实际需求确定是否能容忍这样的损失。对于一般的网站常规业务.这个损失是可容忍的。Keepalived
Keepalived是什么？
keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用来防止单点故障。keepalived工作原理
keepalived是以VRRP,协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router RedundancyProtocol，即虚拟路由冗余协议。将N台提供相同功能的服务器组成一个服务器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip(该服务器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip) , master会发组播，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当masterkeepalived主要有三个模块
分别是core、 check和vrrpcore模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。Keepalived配置
初识Keepalived，实现Web服务器的高可用集群
Server1:192.168.100.10Server2:192.168.100.20VIP：192.168.100.100
一、Server1：Master的配置
Server1：192.168.100.10
#创建etc下的keepalived目录，编辑配置文件[root@server1 ~]# yum -y install keepalived#安装keepalived[root@server1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf#编辑主配置文件#将原有的配置文件清空添加如下!Configuration File for keepalived#keepalived配置文件文档声明global_defs {#全局配置router_id 1 #路由器编号，设备在组中的标识}#vrrp_script chk_nginx {#健康检查# script "/etc/keepalived/ck_ng.sh" #检查脚本# interval 2 #检查频率/秒# weight -5 #优先级减5# fall 3#失败三次# }vrrp_instance VI_1 {#VRRP模块实例 VI_1,实例名，两台路由器相同state MASTER #主或从状态interface ens32#监控心跳网卡，（因为实验环境就一张网卡所以监控ens32）mcast_src_ip 192.168.100.10 #心跳源IPvirtual_router_id 55 #虚拟路由编号，主备一致priority 100 #优先级advert_int 1 #心跳间隔/秒authentication {#认证模块auth_type PASS #认证类型为密码认证auth_pass 123456#认证密码123456}virtual_ipaddress {#VIP192.168.100.100}#track_script { #跟踪脚本# chk_nginx# }}[root@server1 ~]# scp -r /etc/keepalived/keepalived.conf 192.168.100.20:/etc/keepalived/ #复制至back服务器[root@server1 ~]# systemctl enable keepalived #开机自启#安装nginx[root@server1 ~]# yum -y install nginx #安装nginx，默认yum源中1.16.1版本[root@server1 ~]# systemctl enable nginx --now[root@server1 ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html #测试keepalived修改默认主页内容...131 <div id="content">132 133 <h1>Welcome to CentOS Pakho one</h1>...[root@server1 ~]# systemctl start keepalived #启动keepalived
http://192.168.100.10/
二、Server2：Backup的配置
Server2：192.168.100.20
#backup服务器的配置几处修改[root@server2 ~]# yum -y install keepalived[root@server2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf...state BACKUP#改为backup服务器...mcast_src_ip 192.168.100.20#改为backup真实服务器...priority 99#优先级99[root@server2 ~]# systemctl enable keepalived[root@server2 ~]# yum -y install nginx[root@server2 ~]# systemctl enable nginx --now[root@server2 ~]# vim /usr/share/nginx/html/index.html...131 <div id="content">132 133 <h1>Welcome to CentOS Pakho two</h1>...[root@server2 ~]# systemctl start keepalived
http://192.168.100.20/
三、客户端访问
#访问vip： http://192.168.100.100/
#拔掉master服务器网线模拟master服务器宕机
http://192.168.100.100/ #再次访问vip
Keepalived感知Nginx
恢复之前的实验，启动两台主机的keepalived和nginx，确保页面访问正常，关闭master的nginx服务[root@server1 ~]# systemctl stop nginx
继续访问VIP，页面不会切换到slave原因是keepalived监控的是接口IP状态。无法监控nginx服务状态
一、编辑监控脚本
Server1：192.168.100.10
#添加nginx监控脚本[root@server1 ~]# vim /etc/keepalived/ck_ng.sh#!/bin/bash#检查nginx进程是否存在counter=$(ps -C nginx --no-heading | wc -l)if [ "${counter}" = 0 ] ;then#尝试启动一次nginx，停止五秒后再次检测systemctl restart nginxsleep 5if [ "${counter}" = 0 ];then#如果没有启动成功，杀死keepalived进程触发主备切换systemctl stop keepalivedfifi[root@server1 ~]# chmod +x /etc/keepalived/ck_ng.sh[root@server1 ~]# scp /etc/keepalived/ck_ng.sh 192.168.100.20:/etc/keepalived/
Server2：192.168.100.20
[root@server2 ~]# chmod +x /etc/keepalived/ck_ng.sh
二、启动监控脚本
Server1：192.168.100.10
[root@server1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf#取消注释即可...vrrp_script chk_nginx {script "/etc/keepalived/ck_ng.sh"#脚本位置interval 2 #每两秒钟执行一次weight -5#减去本机优先级fall 3 #尝试三次}...track_script {chk_nginx#chk_nginx对应上方策略名}...[root@server1 ~]# systemctl restart nginx keepalived
Server2:192.168.100.20同理
[root@server2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf...[root@server2 ~]# systemctl restart nginx keepalived
Keepalived+LVS-DR集群配置
Master：192.168.100.10backup：192.168.100.20web1：192.168.100.30web2：192.168.100.40VIP：192.168.100.100
一、在Master上安装Keepalived
ipvsadm安装并不启动,因为在keepalived配置中集成了ipvs代码
[root@master ~]# yum -y install keepalived ipvsadm
二、在Master上修改配置文件
[root@master ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf#将原有的配置文件清空添加如下#Keepalived配置!Configuration File for keepalived#keepalived配置文件文档声明global_defs {#默认的全局配置route_id Director1 #该设备在组当中的名字,两边不一样}vrrp_instance VI_1 {#VRRP模块实例 VI_1,实例名，两台路由器相同state MASTER #主或从状态,另外一台是BACKUPinterface ens32#心跳网卡virtual_router_id 51 #虚拟路由编号,两边一样即可priority 150 #优先级advert_int 1 #检查间隔/秒authentication {#认证模块auth_type PASS #认证类型为密码认证auth_pass 1111 #认证密码1111}virtual_ipaddress {#VIP和工作接口192.168.100.100/24 dev ens32} } #LVS-DR配置virtual_server 192.168.100.100 80 {#VIPdelay_loop 3 #服务轮询时间间隔,每三秒测试真实服务器是否存活lb_algo rr #负载均衡策略算法 rr：轮询lb_kind DR #LVS集群模式 DRprotocol TCP #协议为TCP协议real_server 192.168.100.30 80 {#真实后端服务器weight 1#权重1TCP_CHECK {#TCP校验connect_timeout 3#健康检查方式,连接超时时间,与delay_loop配合使用}}real_server 192.168.100.40 80 {#真实后端服务器weight 1#权重1TCP_CHECK {#TCP校验 connect_timeout 3#健康检查方式,连接超时时间,与delay_loop配合使用}}}
三、在backup上安装keepalived
ipvsadm安装不启动
[root@backup ~]# yum -y install keepalived ipvsadm
四、拷贝Master上的keepalived.conf到backup上
[root@backup ~]# scp 192.168.100.10:/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
五、拷贝后修改配置文件
[root@backup ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf...route_id Director2...state BACKUP...priority 100 #优先级100,低于Master即可...
六、Master和backup上启动服务
[root@master ~]# systemctl enable keepalived --now[root@master ~]# shutdown -r now #重启[root@backup ~]# systemctl enable keepalived --now[root@backup ~]# shutdown -r now
七、Web服务器配置
web1和web2相同配置
[root@web1 ~]# yum -y install httpd && systemctl enable httpd --now[root@web1 ~]# echo Pakho1 > /var/www/html/index.html[root@web2 ~]# yum -y install httpd && systemctl enable httpd --now[root@web2 ~]# echo Pakho2 > /var/www/html/index.html
八、配置虚拟地址
[root@web1 ~]# cp /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0[root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0#其余行删除,修改如下DEVICE=lo:0 #子接口IPADDR=192.168.100.100 #VIP地址NETMASK=255.255.255.255#子网掩码ONBOOT=yes #开机自启[root@web2 ~]# scp 192.168.100.30:/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 /etc/sysconfig/network-scripts/
九、配置路由
[root@web1 ~]# vim /etc/rc.local.../sbin/route add -host 192.168.100.100 dev lo:0[root@web2 ~]# vim /etc/rc.local.../sbin/route add -host 192.168.100.100 dev lo:0
十、配置ARP
[root@web1 ~]# vim /etc/sysctl.confnet.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 #忽略arp请求,可以回复[root@web2 ~]# vim /etc/sysctl.confnet.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
[root@web1 ~]# shutdown -r now[root@web2 ~]# shutdown -r now
十一、测试
#将Master网线断开http://192.168.100.100/
#将Master网线连接,断开backuphttp://192.168.100.100/
实现负载均衡高可用集群，实验完成！
