LVSDR模式+keepalived
目录
- 一.Keepalived简介
- 二.Keepalvied的工作原理
- 三.vrrp相关
- 1.术语
- 2.技术
- 四.搭建设想
- 五.构建过程
- 1.主机配置
- 基本配置
- 网卡配置（直接编写keepalived.conf,可以不要设置虚拟网卡）
- ipvsamd 策略
- keepalived策略
- 2.备份LVS服务器配置
- 网卡配置（直接编写keepalived.conf，可跳过此步骤）
- ipvsadm配置和keepalived策略
- 3.真实主机配置
- 4.客户机测试
- DOWN 掉主LVS的keepalived
- 六.优化功能
- 1.日志功能
- 2.单播多播地址
- 2.1修改多播
- 2.2单播设定
- 3.通知脚本
一.Keepalived简介
Keepalived是Linux下一个轻量级别的高可用解决方案。高可用(High Avalilability,HA)，其实两种不同的含义：广义来讲，是指整个系统的高可用行，狭义的来讲就是之主机的冗余和接管，
它与HeartBeat RoseHA 实现相同类似的功能，都可以实现服务或者网络的高可用，但是又有差别，HeartBeat是一个专业的、功能完善的高可用软件，它提供了HA 软件所需的基本功能，比如：心跳检测、资源接管，检测集群中的服务，在集群节点转移共享IP地址的所有者等等。HeartBeat功能强大，但是部署和使用相对比较麻烦，
与HeartBeat相比，Keepalived主要是通过虚拟路由冗余来实现高可用功能，虽然它没有HeartBeat功能强大，但是Keepalived部署和使用非常的简单，所有配置只需要一个配置文件即可以完成。
二.Keepalvied的工作原理
Keepalived起初是为LVS设计的，专门用来监控集群系统中各个服务节点的状态，它根据TCP/IP参考模型的第三、第四层、第五层交换机制检测每个服务节点的状态，如果某个服务器节点出现异常，或者工作出现故障，Keepalived将检测到，并将出现的故障的服务器节点从集群系统中剔除，这些工作全部是自动完成的，不需要人工干涉，需要人工完成的只是修复出现故障的服务节点
Keepalived作为一个高性能集群软件，它还能实现对集群中服务器运行状态的监控以及故障隔离，下面我们介绍一下Keepalived对服务器运行状态和故障隔离的工作原理。
Keepalived工作在TCP/IP 参考模型的 三层、四层、五层，也就是分别为：网络层，
传输层和应用层，根据TCP、IP参数模型隔层所能实现的功能，Keepalived运行机制如下：
在网络层：我们知道运行这4个重要的协议，互联网络IP协议，互联网络可控制报文协议ICMP、地址转换协议ARP、反向地址转换协议RARP，在网络层Keepalived在网络层采用最常见的工作方式是通过ICMP协议向服务器集群中的每一个节点发送一个ICMP数据包(有点类似与Ping的功能)，如果某个节点没有返回响应数据包，那么认为该节点发生了故障，Keepalived将报告这个节点失效，并从服务器集群中剔除故障节点。
在传输层：提供了两个主要的协议：传输控制协议TCP和用户数据协议UDP，传输控制协议TCP可以提供可靠的数据输出服务、IP地址和端口，代表TCP的一个连接端，要获得TCP服务，需要在发送机的一个端口和接收机的一个端口上建立连接，而Keepalived在传输层里利用了TCP协议的端口连接和扫描技术来判断集群节点的端口是否正常，比如对于常见的WEB服务器80端口。或者SSH服务22端口，Keepalived一旦在传输层探测到这些端口号没有数据响应和数据返回，就认为这些端口发生异常，然后强制将这些端口所对应的节点从服务器集群中剔除掉。
在应用层：可以运行FTP，TELNET，SMTP，DNS等各种不同类型的高层协议，Keepalived的运行方式也更加全面化和复杂化，用户可以通过自定义Keepalived工作方式，例如：可以通过编写程序或者脚本来运行Keepalived，而Keepalived将根据用户的设定参数检测各种程序或者服务是否允许正常，如果Keepalived的检测结果和用户设定的不一致时，Keepalived将把对应的服务器从服务器集群中剔除
功能：
- 基于vrrp协议完成地址流动
- 为vip地址所在的节点生成ipvs规则(在配置文件中预先定义)
- 为ipvs集群的各RS做健康状态检测
- 基于脚本调用接口完成脚本中定义的功能，进而影响集群事务，以此支持nginx、haproxy等服务
三.vrrp相关
1.术语
虚拟路由器：Virtual Router 虚拟路由器标识：VRID(0-255)物理路由器：master ：主设备backup ：备用设备priority：优先级VIP：Virtual IP VMAC：Virutal MAC (00-00-5e-00-01-VRID)GraciousARP
2.技术
通告：心跳，优先级等；周期性
工作方式：抢占式，非抢占式，延迟抢占模式
实际工作中，非抢占式，
安全认证：
- 无认证
- 简单字符认证：预共享密钥
- MD5
工作模式：
- 主/备：单虚拟路径器
- 主/主：主/备（虚拟路由器1），备/主（虚拟路由器2）
四.搭建设想
就是建立两台LVS，保证网络畅通，即使一台损坏，老化，备用服务器可以立马顶上
| 机器 | IP地址 |
|---|---|
| 主LVS负载调度器 | 192.168.133.50 |
| 备LVS负载调度器 | 192.168.133.100 |
| RS服务器1 | 192.168.133.75 |
| RS服务器2 | 192.168.133.99 |
| 客户端 | IP地址自定义 |
五.构建过程
所有主机都必须关闭防火墙
[root@host ~]# systemctl stop firewalld
[root@host ~]# setenforce 0
1.主机配置
基本配置
[root@host ~]# vi /etc/sysctl.conf
在末尾编写如下代码
[root@host ~]# sysctl -p
net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
网卡配置（直接编写keepalived.conf,可以不要设置虚拟网卡）
[root@host ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/ 进入网卡编辑
[root@host network-scripts]# cp ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0 复制文件到虚拟网卡
[root@host network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
[root@host network-scripts]# systemctl restart network
[root@host network-scripts]# ifconfig
ipvsamd 策略
[root@host ~]# yum install -y ipvsadm*
[root@host ~]# modprobe ip_vs
[root@host ~]# cat /proc/net/ip_vs
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
[root@host ~]# ipvsadm-save >/etc/sysconfig/ipvsadm
[root@host ~]# systemctl start ipvsadm
[root@host ~]# ipvsadm -C 直接编写keepalived.conf以下可不用设定，因为会自动开启
[root@host ~]# ipvsadm -A -t 192.168.133.200:80 -s rr
[root@host ~]# ipvsadm -a -t 192.168.133.200:80 -r 192.168.133.99:80 -g
[root@host ~]# ipvsadm -a -t 192.168.133.200:80 -r 192.168.133.75:80 -g
[root@host ~]# ipvsadm
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP host:http rr-> 192.168.133.75:http Route 1 0 0 -> 192.168.133.99:http Route 1 0 0
[root@host ~]# ipvsadm -ln
keepalived策略
[root@host ~]# yum install -y keepalived
[root@host ~]# cd /etc/keepalived/
[root@host keepalived]# ls
keepalived.conf
[root@host keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@host keepalived]# ls
keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@host keepalived]# vim keepalived.conf
[root@host keepalived]# systemctl enable keepalived
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service to /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.
2.备份LVS服务器配置
网卡配置（直接编写keepalived.conf，可跳过此步骤）
[root@back ~]# systemctl restart network 网卡配置差不多，但重启网不能用这条命令
[root@back ~]#ifup ens33:0 得用这条命令 但会报错，因为两个服务器的vip一样
ERROR : [/etc/sysconfig/network-scripts/ifup-eth] Error, some other host (00:0C:29:D1:E8:8B) already uses address 192.168.133.200.
解决办法找到以下内容注释掉
[root@back ~]# ifup ens33:0 这时再用这条命令启动网卡
第二种方法
主LVS上用ifup ens33:0 启动
备用LVS上用systemctl restart network启动，不需要修改文件即可
ipvsadm配置和keepalived策略
装好ipvsadm并设置同主机设置相同
安装keepalived后，将主机文件发往备份机
[root@host ~]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.133.100:/etc/keepalived/
The authenticity of host '192.168.133.100 (192.168.133.100)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is SHA256:eBYF1NpUpJHEFPq/PtM1L7nhNgFIIqXoIU3xGy8umVU.
ECDSA key fingerprint is MD5:b1:fa:bd:29:6c:f5:9e:aa:84:f0:6b:b2:7e:ef:3c:df.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes
Warning: Permanently added '192.168.133.100' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@192.168.133.100's password:
keepalived.conf 100% 1177 2.8MB/s 00:00
[root@back ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
只要更改三处
[root@back ~]# systemctl enable keepalived
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service to /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.
[root@back ~]# systemctl start keepalived3.真实主机配置
基本差不多
[root@rs1 ~]# yum install -y httpd
[root@rs1 ~]# systemctl start httpd
[root@rs1 ~]# echo "THIS IS server ONE1" > /var/www/html/index.html RS1网页
[root@rs1 ~]# cat /var/www/html/index.html
THIS IS server ONE1[root@rs2 ~]# echo "THIS IS TWO2 WELCOME" > /var/www/html/index.html RS2网页
[root@rs2 ~]# cat /var/www/html/index.html
THIS IS TWO2 WELCOME
[root@rs2 ~]# vi /etc/sysctl.conf
[root@rs1 ~]# sysctl -p
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
[root@rs1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@rs1 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@rs1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
[root@rs1 network-scripts]# systemctl restart network
[root@rs2 network-scripts]# route add -host 192.168.133.200 dev lo:04.客户机测试
客户机访问vip"192.168.133.200"
主LVS看结果
备份LVS看结果
DOWN 掉主LVS的keepalived
[root@host ~]# systemctl stop keepalived客户机登录正常
在备份LVS上查看登录情况
主备实验
工作方式：抢占式，非抢占式，延迟抢占模式
默认方式就是抢占式
在真实主机上输入命令
[root@rs1 ~]# tcpdump -i ens33 -nn host 224.0.0.18 默认组播是224.0.0.18
可以看到都是从master上传过来的报文
我们停止主机上的keepalived服务
[root@host network-scripts]# systemctl stop keepalived.service
备用服务器就里面顶了上来
这时我们再启动主机的keepalived服务
[root@host network-scripts]# systemctl restart keepalived.service
主服务器立马抢占了服务，
因为实际工作中会产生掉包现象，所以不提倡用这种模式
非抢占式
在真实主机上输入命令
[root@rs1 ~]# tcpdump -i ens33 -nn host 224.0.0.18 默认组播是224.0.0.18
目前上来的还是主机地址
主备服务器上的设置
[root@host keepalived]# vim keepalived.conf
[root@host keepalived]# systemctl restart keepalived.service
[root@host keepalived]# systemctl stop keepalived.service
[root@host keepalived]# systemctl start keepalived.service
这里仍然是备份服务器在工作，
然后我们去停掉备份服务器的keepalived的服务
[root@BACK ~]# systemctl stop keepalived.service
这时就发现原来的主服务器就开始重新工作了
延迟抢占模式
可以设定多少时间后开始抢占服务
[root@host keepalived]# vim keepalived.conf
[root@host keepalived]# systemctl start keepalived.service
[root@host keepalived]# systemctl stop keepalived.service
[root@host keepalived]# systemctl start keepalived.service
可以看到在执行完命令后20秒主服务器抢占了备用服务器
六.优化功能
1.日志功能
日志都在/var/log/message里
[root@host keepalived]# vim /var/log/messages
可以看到日志很多，很不好找
[root@host keepalived]# keepalived --help 查看keepalived的帮助文件
-D -S 都是日志文件有关，
[root@host keepalived]# ps aux |grep keep
看进程末位是有默认 -D的
[root@host keepalived]# vim /lib/systemd/system/keepalived.service
[root@host ~]# vim /etc/sysconfig/keepalived
[root@host ~]# vim /etc/rsyslog.conf
这里增加这一行
[root@host ~]# systemctl restart keepalived.service rsyslog.service 重启服务，但会报错
Warning: keepalived.service changed on disk. Run 'systemctl daemon-reload' to reload units.
[root@host ~]# systemctl daemon-reload 应该先复位再重启
[root@host ~]# systemctl restart keepalived.service rsyslog.service
[root@host ~]# cat /var/log/keepalive.log
可以看到keepalive的日志都集中在了一个文件夹里
2.单播多播地址
2.1修改多播
主备服务器都要改
[root@host ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
在全局末尾增加单播地址
[root@host ~]# systemctl restart keepalived.service 重启主机服务
可以看到单播设置成功
[root@host ~]# systemctl stop keepalived.service 停止主机服务
[root@host ~]# systemctl restart keepalived.service 重启主机服务后，20秒后主机抢占服务
2.2单播设定
主从服务器都得设定增加，注意源地址和目标地址
[root@host ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
这是备用服务器上的设置
重启服务后就可以在真实服务器上体现出来了
[root@rs1 ~]# tcpdump -i ens33 -nn host 192.168.133.50
3.通知脚本
[root@localhost opt]#vim /etc/mail.rc
在底部增加以下命令
[root@host ~]# cd /opt
[root@host opt]# rz -E
rz waiting to receive.
[root@host opt]# ls
keepalive.sh rh
[root@host opt]# chmod +x keepalive.sh
[root@host opt]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
[root@host opt]# systemctl daemon-reload
[root@host opt]# systemctl restart keepalived.service
[root@host opt]# scp /opt/keepalive.sh root@192.168.133.99:/opt
root@192.168.133.99's password:
keepalive.sh 100% 414 461.0KB/s 00:00
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