Keepalived+LVS+DR结合实现高可用群集

原创

神秘泣男子

发布于 2025-01-21 11:58:40

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——前言——

以下内容全是重点请仔细阅读

Keepalived 是一个用于实现高可用性。它主要用于确保服务的连续性，防止单点故障，通常应用于负载均衡和故障转移场景。

Keepalived 简介

Keepalived 是一个基于 VRRP（虚拟路由冗余协议）协议的软件实现。
它可以管理 LVS（Linux Virtual Server）集群系统，也可以单独用于实现服务的高可用。
Keepalived 通过配置虚拟 IP 地址（VIP）来实现服务的故障转移。
它能够监控服务器和服务的状态，在发生故障时自动进行切换。

特别适合需要快速故障转移和负载均衡的网络环境

工作原理

VRRP协议Keepalived使用VRRP（虚拟路由冗余协议）来实现高可用性。多台服务器组成一个VRRP组，共享一个虚拟IP地址。一台服务器作为主服务器，其他为备用服务器。主服务器定期发送VRRP通告包，如果备用服务器在一定时间内没有收到通告，就会接管虚拟IP。

2.健康检查

Keepalived定期检查本地和远程服务的健康状态。

支持多种检查方式，如TCP、HTTP、SSL等。

如果检测到服务不可用，会触发故障转移。

3.负载均衡：

当与LVS（Linux Virtual Server）结合使用时，Keepalived可以管理LVS的配置。

支持多种负载均衡算法，如轮询、加权轮询、最少连接等。

4.配置管理

通过配置文件定义VRRP实例、虚拟IP、健康检查等参数。

支持动态配置更新，无需重启服务。

5.故障转移

当主服务器失效时，备用服务器会自动接管虚拟IP。

转移过程快速，通常在几秒内完成，对用户几乎无感知。

过这些机制，Keepalived能够有效地提供高可用性和负载均衡服务，确保系统的稳定性和可靠性。

实验环境

主 192.168.192.100 虚拟漂移地址 192.168.192.200

备 192.168.192.111 虚拟漂移地址 192.168.192.200

第一台Web服务器 192.168.192.112

第二台Web服务器 192.168.192.114

主服务器

安装所需组件
yum -y install gcc openssl-devel libnfnetlink-devel libnl libnl3-devel

yum install -y keepalived ipvsadm

编辑配置文件

以下配置都是重点大家可以一一比对

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   ! 设置通知邮件的接收地址
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc  ! 设置通知邮件的发送地址
   smtp_server 192.168.200.1  ! 设置SMTP服务器地址
   smtp_connect_timeout 30  ! 设置SMTP连接超时时间（秒）
   router_id R1  ! 设置路由器标识

}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER  ! 设置初始状态为主节点
    interface ens33  ! 设置VRRP实例绑定的网络接口
    virtual_router_id 2  ! 设置虚拟路由器ID
    priority 100  ! 设置优先级
    advert_int 1  ! 设置VRRP广播间隔（秒）
    authentication {
        auth_type PASS  ! 设置认证类型为密码
        auth_pass 1111  ! 设置认证密码
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.192.200  ! 设置虚拟IP地址
    }
}

virtual_server 192.168.192.200 80 {
    delay_loop 6  ! 设置健康检查间隔（秒）
    lb_algo rr  ! 设置负载均衡算法为轮询
    lb_kind DR  ! 设置LVS模式为直接路由
    nat_mask 255.255.255.0  ! 设置NAT掩码
!   persistence_timeout 50  ! 会话保持时间（秒），当前被注释
    protocol TCP  ! 设置协议为TCP

    real_server 192.168.192.112 80 {
        weight 1  ! 设置服务器权重
        TCP_CHECK {
            connect_port 80  ! 设置健康检查连接的端口
            connect_timeout 3  ! 设置连接超时时间（秒）
            nb_get_retry 3  ! 设置重试次数
            delay_before_retry 3  ! 设置重试间隔（秒）
        }
    }

    real_server 192.168.192.114 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

keepalived会定期对real server进行健康检查，如果检查失败，它会尝试重新连接。如果在指定的重试次数内都无法成功连接**，keepalived会将该服务器标记为不可用，并将流量转发到其他可用的服务器。**

systemctl start keepalived    #启动服务
systemctl enable keepalived    #开机自启

systemctl status keepalived

备服务器

安装所需组件
yum -y install gcc openssl-devel libnfnetlink-devel libnl libnl3-devel
yum install -y keepalived ipvsadm

编辑配置文件

根据行号来修改所需的信息我都列出来大家自行寻找出来修改

vim /etc/keepalived/keepalived.conf

 12    router_id R2
 13 }
 14 
 15 vrrp_instance VI_1 {
 16     state BACKUP
 17     interface ens33
 18     virtual_router_id 2
 19     priority 95
 20     advert_int 1
 21     authentication {
 22         auth_type PASS
 23         auth_pass 1111
 24     }
 25     virtual_ipaddress {
 26         192.168.192.200
 27     }
 28 }
 
 30 virtual_server 192.168.192.200 80 {
 31     delay_loop 6
 32     lb_algo rr
 33     lb_kind DR
 34     nat_mask 255.255.255.0
 35 #   persistence_timeout 50
 36     protocol TCP
 37 
 38     real_server 192.168.192.112 80 {
 39         weight 1
 40         TCP_CHECK{
 41             connetc_port 80
 42             connect_timeout 3
 43             nb_get_retry 3
 44             delay_before_retry 3
 45          }
 46 
 47     real_server 192.168.192.114 80 {
 48         weight 1
 49         TCP_CHECK{
 50             connetc_port 80
 51             connect_timeout 3
 52             nb_get_retry 3
 53             delay_before_retry 3
 54          }
 55         }
 56         }
 57     }

systemctl start keepalived  #启动服务
systemctl enable keepalived #开机自启

查看是否出错

systemctl status keepalived

虚拟(漂移)地址测试

在主服务器上查看

[root@localhost ~]# ip a sh dev ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:af:b6:81 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.192.100/24 brd 192.168.192.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.192.200/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:feaf:b681/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

备服务器查看

[root@localhost ~]# ip a sh dev ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:b2:65:cb brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.192.111/24 brd 192.168.192.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:feb2:65cb/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

此刻我们关闭终止主服务器keepalived

在查看

主服务器

备服务器

真实服务器(Web)

两台Web服务器配置

yum install -y httpd


echo 111111 > /var/www/html/index.html

systemctl start httpd
curl 127.0.0.1

cd /etc/sysconfig/network-scripts/

cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0
vim ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0                #指定虚拟接口的名称。
IPADDR=192.168.192.200      #设置此接口的 IP 地址。
NETMASK=255.255.255.255     #设置网络掩码（这是 CIDR 表示法中的 /32）
NETWORK=192.168.192.200     #指定网络地址。
BROADCAST=192.168.192.200   #设置广播地址。
ONBOOT=yes                 #确保在启动时启动接口
NAME=loopback
        
ifup ifcfg-lo:0

route add -host 192.168.192.200 dev lo:0

vim /etc/rc.local
/sbin/route add -host 192.168.192.200 dev lo:0

此命令添加路由，将 IP 192.168.192.200 的流量定向到环回接口（lo：0）。这通常用于您希望系统将特定 IP 地址视为本地地址的配置，即使它实际上并未在任何物理接口上配置。

vim /etc/sysctl.conf
加入以下信息
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce =2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce =2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce =2


sysctl -p

这些设置主要用于提高网络安全性和性能,特别是在多网卡环境或负载均衡场景中。它们可以帮助减少不必要的ARP流量,防止ARP欺骗,并确保ARP请求只由适当的网络接口处理。