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搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境

发布时间：2020-07-08 16:24:42 作者：warrent
来源：网络 阅读：1267

该服务涉及到的技术较多，相关技术文档的具体解释可以参考以下链接：

Centos 7基于DR（直接路由）模式的负载均衡配置详解；

Centos 7基于NAT（地址转换）模式的负载均衡配置详解；

LVS负载均衡群集详解；

centos 7之keepalived双机热备理论+配置文件详解；

上面的博文结合，可以搭建出keepalived+DR/NAT模式的高可用web群集，这篇博文以keepalived+DR的环境来搭建一个高可用的web服务群集。

该博文以配置为主，并且按照生产环境来配置，可照搬，环境如下：

搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境
一、环境分析：

1、2个调度器和2个web节点使用同一个网段地址，可以直接和外网通信。为了共享存储的

安全性，一般将web节点和存储服务器规划到内网环境，所以web节点必须有两个及以上

网卡的接口。

2、我这里资源有限，也为了配置方便，所以调度器和web节点分别只有两个，在web访问请

求量不大的情况下，足够了，但是若访问请求比较大，那么最少要分别配置三个调度器和

web节点，如果只有两个web节点的话，访问量又比较大，那么一旦有一个宕机了，那剩下

一个独苗必定会因为扛不住激增的访问请求，而被打死。

3、准备系统映像，以便安装相关服务。

4、自行配置防火墙策略和除了VIP之外的IP地址（我这里直接关闭了防火墙）。

5、keepalived会自动调用IP_vs模块，所以无需手动加载。

二、最终效果：

1、 客户端多次访问群集的VIP，得到的是同一个网页。

2、主调度器宕机后，群集的VIP地址将会自动漂移到从（备份）调度器，此时，所有

的调度任务由从调度器进行分配。当主调度器恢复运行后，群集的VIP地址会自动转移回

主调度器，主调度器继续工作，从调度器转回备份状态。

3、web节点宕机后，会被keepalived健康检查功能检测到，从而自动在web节点池中去除

宕机的节点，待web节点恢复运行后，会被自动添加到web节点池中。

三、开始搭建：

1、配置主调度器（LVS1）：

[root@LVS1 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm                #安装所需工具
[root@LVS1 ~]# vim /etc/sysctl.conf              #调整内核参数，写入下面三行
            .....................
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@LVS1 ~]# sysctl -p                  #刷新一下
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@LVS1 ~]# cd /etc/keepalived/
[root@LVS1 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak          #备份配置文件
[root@LVS1 keepalived]# vim keepalived.conf               #编辑keepalived配置文件

#以下标注的行是需要进行更改的，没有标注的行，保持默认即可

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc            #收件人地址（没需要的话可以不做修改）
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc       #发件人姓名、地址（可不做修改）
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL1     #本服务器的名称改一下，在群集中所有调度器名称里必须唯一。
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER             #设置为主调度器
    interface ens33            #承载VIP地址的物理网卡接口根据实际情况改一下
    virtual_router_id 51           
    priority 100                  
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        200.0.0.100                  #指定漂移IP地址（VIP），可以有多个。
    }
}

virtual_server 200.0.0.100 80 {                       #改为VIP地址及所需端口
    delay_loop 6
    lb_algo rr                             #根据需要改一下负载调度算法，rr表示轮询。
    lb_kind DR                          #设置工作模式为DR（直接路由）模式。
   ! persistence_timeout 50      #为了一会测试看到效果，将连接保持这行前加“ ！”将该行注释掉。
    protocol TCP

real_server 200.0.0.4 80 {       #一个web节点的配置，real_server 200.0.0.4 80 {  ..... }是复制下面的。复制过来后，更改一下节点IP地址即可。
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 200.0.0.3 80 {             #一个web节点的配置，改动完成后，有几个节点就复制几份real_serve 200.0.0.3 80  {  ..... }到该行的上方，最好别往下面粘贴，以防大括号丢失。
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80                #添加该行，以配置连接端口
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

 #以下还有很多配置项，我这里有98行，全部删除即可，若不删除时重启服务可能报错。 
 [root@LVS1 ~]# systemctl restart keepalived              #重启服务
 [root@LVS1 ~]# systemctl enable keepalived              #设置开机自启动

至此，主调度器配置完毕！！！

2、配置从调度器（LVS2）：

[root@LVS2 ~]# yum -y install ipvsadm keepalived           #安装所需工具
[root@LVS2 ~]# scp root@200.0.0.1:/etc/sysctl.conf /etc/              
#将主调度器的/proc参数文件复制过来
root@200.0.0.1 s password:            #输入主调度器的用户密码
sysctl.conf                                 100%  566   205.8KB/s   00:00    
[root@LVS2 ~]# sysctl -p               #刷新
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@LVS2 ~]# scp root@200.0.0.1:/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/   
#将主调度器的keepalived配置文件复制过来，稍微改动即可。
root@200.0.0.1 s password:                     #输入主调度器的用户密码
keepalived.conf                             100% 1053     2.5MB/s   00:00    
[root@LVS2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf             #编辑复制过来的配置文件
#若两台服务器都是ens33网卡的话，那么所需该的只有以下三项（其他项保持默认）：
router_id LVS_DEVEL2        #将route_id改为不一样的。route_id必须是唯一的。
state BACKUP              #状态改为BACKUP，注意大小写。
priority 90        #优先级要比主调度器小，并且不可与其他备份调度器优先级冲突。
[root@LVS2 ~]# systemctl restart keepalived           #启动服务
[root@LVS2 ~]# systemctl enable keepalived          #设置开机自启动

至此，从调度器也配置完成了，若需要部署多个从调度器，按照以上这个从（备份）调度器配置即可。

3、配置web1节点：

[root@Web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@Web1 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0           #复制一份回环地址的配置文件
[root@Web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0           #编辑回环地址，以承载群集的VIP。
DEVICE=lo:0            #更改网卡名称
IPADDR=200.0.0.100            #配置群集的VIP
NETMASK=255.255.255.255             #子网掩码必须为4个255。
ONBOOT=yes
#保留上面四行配置项即可，多余的删除。
[root@Web1 network-scripts]# ifup lo:0          #启动回环接口
[root@Web1 ~]# ifconfig lo:0                    #查看VIP配置是否正确
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 200.0.0.100  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
[root@web1 ~]# route add -host 200.0.0.100 dev lo:0              #添加VIP本地访问路由记录
[root@web1 ~]# vim /etc/rc.local               #设置开机自动，添加这条路由记录              
                ................................
/sbin/route add -host 200.0.0.100 dev lo:0
[root@web1 ~]# vim /etc/sysctl.conf                  #调整/proc响应参数，写入下面六行
                    ...................
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@web1 ~]# sysctl -p                #刷新一下
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@web1 ~]# yum -y install httpd             #安装http服务
[root@Web1 ~]# echo 111111111111 > /var/www/html/index.html           #准备测试网页文件
[root@Web1 ~]# systemctl start httpd             #启动http服务
[root@Web1 ~]# systemctl enable httpd             #设置开机自启动

至此，第一个web节点已经配置完成。

4、配置web2节点：

[~]# scp root@200.0.0.3:/etc/sysconfig/network-scrts/ifcfg-lo:0  /etc/sysconfig/network-scripts/                    
#复制web1节点的lo：0配置文件
The authenticity of host '200.0.0.3 (200.0.0.3)' can't be established.
ECDSA key fingerprint is b8:ca:d6:89:a2:42:90:97:02:0a:54:c1:4c:1e:c2:77.
Are you sure you want to continue connecting (yes/no)? yes           #输入yes
Warning: Permanently added '200.0.0.3' (ECDSA) to the list of known hosts.
root@200.0.0.3's password:           #输入web1节点用户的密码
ifcfg-lo:0                                  100%   66     0.1KB/s   00:00    
[root@Web2 ~]# ifup lo:0                  #启用lo:0
[root@Web2 ~]# ifconfig lo:0          #确认VIP无误
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 200.0.0.100  netmask 255.255.255.255
        loop  txqueuelen 1  (Local Loopback)
[root@Web2 ~]# scp root@200.0.0.3:/etc/sysctl.conf /etc/       #复制内核文件
root@200.0.0.3's password:                     #输入web1节点用户的密码
sysctl.conf                                 100%  659     0.6KB/s   00:00   
[root@Web2 ~]# sysctl -p                     #刷新一下
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@Web2 ~]# route add -host 200.0.0.100 dev lo:0            #添加VIP本地访问路由记录
[root@Web2 ~]# vim /etc/rc.local                  #设置开机自动，添加这条路由记录
                ................................
/sbin/route add -host 200.0.0.100 dev lo:0
[root@web1 ~]# yum -y install httpd             #安装http服务
[root@Web1 ~]# echo 22222222222 > /var/www/html/index.html           #准备测试网页文件
[root@Web1 ~]# systemctl start httpd             #启动http服务
[root@Web1 ~]# systemctl enable httpd             #设置开机自启动

至此，web2也配置完成了，现在使用客户端，以便测试群集是否生效：

5、客户端访问测试：

搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境

搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境

若访问到的是同一页面，在排除配置上错误的情况下，可以打开多个网页，或者稍等一会再刷新，因为它可能有一个保持连接的时间，所以会存在延迟。

为了测试，所以才在每个web节点准备不同的网页文件，以便测试是否有负载均衡的效果，现在效果已经有了，所以要搭建共享存储服务器，所有的web节点都从共享存储服务器读取网页文件向client提供，以便向client提供相同的网页文件。

下面是搭建了一个简易的共享存储服务器，若需要搭建高可用的存储服务器，可以关注我的博客：warrent，我将在以后的博文写出如何去搭建一个高可用的存储服务器。

6、配置NFS共享存储服务器：

[root@NFS /]# yum -y install nfs-utils rpcbind                   #安装相关软件包
[root@NFS /]# systemctl enable nfs               #设置为开机自启动
[root@NFS /]# systemctl enable rpcbind          #设置为开机自启动
[root@NFS /]# mkdir -p /opt/wwwroot               #准备共享目录
[root@NFS /]# echo www.baidu.com > /opt/wwwroot/index.html              #新建网页文件
[root@NFS /]# vim /etc/exports                         #设置共享目录（该文件内容默认为空）
/opt/wwwroot   192.168.1.0/24(rw,sync,no_root_squash)           #写入该行
[root@NFS /]# systemctl restart rpcbind        #重启相关服务，需注意服务启动的先后顺序
[root@NFS /]# systemctl restart nfs
[root@NFS /]# showmount -e               #查看本机共享的目录
Export list for NFS:
/opt/wwwroot 192.168.2.0

7、所有web节点挂载共享存储服务器：

1）Web1节点服务器配置：

[root@Web1 ~]# showmount -e 192.168.1.5            #查看存储服务器共享的目录
Export list for 192.168.1.5:
/opt/wwwroot 192.168.1.0/24 
[root@Web1 ~]# mount 192.168.1.5:/opt/wwwroot /var/www/html/         #挂载至网页根目录
[root@Web1 ~]# df -hT /var/www/html/                       #确认挂载成功
文件系统                 类型  容量  已用  可用 已用% 挂载点
192.168.1.5:/opt/wwwroot nfs4   39G  5.5G   33G   15% /var/www/html
[root@Web1 ~]# vim /etc/fstab               #设置自动挂载 
                   .........................
192.168.1.5:/opt/wwwroot  /var/www/html   nfs   defaults,_netdev 0 0
#写入上面内容

2）Web2节点服务器配置：

[root@Web2 ~]# showmount -e 192.168.1.5            #查看存储服务器共享的目录
Export list for 192.168.1.5:
/opt/wwwroot 192.168.1.0/24 
[root@Web2 ~]# mount 192.168.1.5:/opt/wwwroot /var/www/html/         #挂载至网页根目录
[root@Web2 ~]# df -hT /var/www/html/                       #确认挂载成功
文件系统                 类型  容量  已用  可用 已用% 挂载点
192.168.1.5:/opt/wwwroot nfs4   39G  5.5G   33G   15% /var/www/html
[root@Web2 ~]# vim /etc/fstab               #设置自动挂载 
                   .........................
192.168.1.5:/opt/wwwroot  /var/www/html   nfs   defaults,_netdev 0 0
#写入上面内容

8、客户端再次访问测试：

这次，客户端无论怎么刷新，都将看到相同的网页，如下：

搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境

9、更改所有主/从调度器上的keepalived配置文件，以便适用于生产环境：

1）主调度器：

[root@LVS1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
                    .................   #省略部分内容
virtual_server 200.0.0.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50           #将之前添加的感叹号“ ！”删除。
    protocol TCP
                   .................   #省略部分内容
    }
        [root@LVS1 ~]# systemctl restart keepalived        #重启服务，使更改生效

2）从调度器：

[root@LVS1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
                    .................   #省略部分内容
virtual_server 200.0.0.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50           #将之前添加的感叹号“ ！”删除。
    protocol TCP
                   .................   #省略部分内容
    }
        [root@LVS2 ~]# systemctl restart keepalived        #重启服务，使更改生效

10、附上一些查看命令：

1）VIP在哪个调度器上，查询该调度器承载VIP地址的物理接口，即可看到VIP地址（VIP地址在备份调度器上查不到的）：

[root@LVS1 ~]# ip a show dev ens33              #查询承载VIP地址的物理网卡ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> ate UP groupn 1000
    link/ether 00:0c:29:77:2c:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 200.0.0.1/24 brd 200.0.0.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 200.0.0.100/32 scope global ens33                   #VIP地址。
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::95f8:eeb7:2ed2:d13c/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

2）查询有哪些web节点：

[root@LVS1 ~]# ipvsadm -ln                  #查询web节点池及VIP
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
   RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  200.0.0.100:80 rr
  200.0.0.3:80                 Route   1      0          0         
  200.0.0.4:80                 Route   1      0          0

3）模拟Web2节点和主调度器宕机，并在备份调度器上再次查询VIP以及web节点：

[root@LVS2 ~]# ip a show dev ens33       #可以看到VIP地址已经转移到了备份调度器上
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> 
    link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 200.0.0.2/24 brd 200.0.0.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 200.0.0.100/32 scope global ens33                      #VIP地址。
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@LVS2 ~]# ipvsadm -ln                   #Web2节点宕机后，就查不到了。
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  200.0.0.100:80 rr
  -> 200.0.0.3:80                 Route   1      0          0         

    #当主调度器或Web2节点恢复正常后，将会自动添加到群集中，并且正常运行。

4）查看调度器故障切换时的日志消息：

[root@LVS2 ~]# tail -30 /var/log/messages

齐活.....................

推荐阅读：
  1. Memcache高可用群集
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