LVS（DR） + Keepalived 實現負載均衡

阿新 • • 發佈：2017-10-22

lvs keepalived apache

LVS（DR） + Keepalived 實現負載均衡高可用

一、為什麽要使用負載均衡技術？

1、系統高可用性

2、系統可擴展性

3、負載均衡能力

LVS+keepalived能很好的實現以上的要求，LVS提供負載均衡，keepalived提供健康檢查，故障轉移，提高系統的可用性！采用這樣的架構以後很容易對現有系統進行擴展，只要在後端添加或者減少realserver，只要更改lvs的配置文件，並能實現無縫配置變更！

二、LVS+Keepalived介紹

1、 LVS

LVS是一個開源的軟件，可以實現LINUX平臺下的簡單負載均衡。LVS是Linux Virtual Server的縮寫，意思是Linux虛擬服務器。目前有三種IP負載均衡技術（VS/NAT、VS/TUN和VS/DR）；八種調度算法（rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh）。

2、 keepalived

Keepalived 是運行在lvs 之上，它的主要功能是實現真實機的故障隔離及負載均衡器間的失敗切換，提高系統的可用性。

一、環境說明

本次試驗使用的是2臺前端代理服務器(LVS) 加上 keepalived，後端為了方便，使用apache來發布網頁，達到測試的目的。

操作系統：centos7 64位

軟件源：阿裏雲

2臺服務器（LVS1、LVS2）安裝 keepalived 和安裝LVS 來反向代理

2臺服務器（web1、web2）安裝 apache 來提供服務

服務器的防火墻和selinux全部關閉

LVS1 IP：192.168.163.158

LVS2 IP：192.168.163.161

web1 IP：192.168.163.159

web2 IP：192.168.163.160

虛擬IP： 192.168.163.200

拓撲圖如下：

技術分享

二、環境安裝

首先配置web服務器

1、首先為後端的2臺web服務器安裝apache

[root@web1 ~]# yum install -y httpd

[root@web2 ~]# yum install -y httpd

2、創建各自的網頁

[root@web1 ~]# echo "web1：192.168.163.159" > /var/www/html/index.html

[root@web2 ~]# echo "web2：192.168.163.160" > /var/www/html/index.html

3、啟動服務

[root@web1 ~]# systemctl start httpd

[root@web2 ~]# systemctl start httpd

4、編寫腳本，為web服務器設置虛擬IP以及設置抑制ARP包

[root@web1 ~]# vim /root/VIP.sh

#!/bin/bash
VIP=192.168.163.200   #這個為你要設置的VIP
 
case $1 in
start)
    ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
    /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    sysctl -p >/dev/null 2>&1
    echo "RealServer Start OK"
    ;;
stop)
    ifconfig lo:0 down
    route del $IP >/dev/null 2>&1
    echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo "RealServer Stoped"
    ;;
*)
       echo "Usage: $0 {start|stop}"
       exit 1
esac

添加執行權限並執行該腳本

[root@web1 ~]# chmod a+x VIP.sh

[root@web1 ~]# bash /root/VIP.sh start

在web2上也執行該操作

在LVS服務器安裝 LVS 和 Keepalived

1、安裝軟件包

[root@LVS1 ~]# yum install -y ipvsadm keepalived

[root@LVS2 ~]# yum install -y ipvsadm keepalived

2、編輯 LVS1的 keepalived 配置文件

[root@LVS1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
 
global_defs {
   notification_email {
       root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens32
    virtual_router_id 51
    priority 100
	nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass xhk
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.163.200 dev ens32
    }
}
 
virtual_server 192.168.163.200 80 {       # 定義轉移ip端口80的集群服務
    delay_loop 3
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    protocol TCP
	sorry_server 127.0.0.1 80 
    real_server 192.168.163.159 80 {      # 定義集群服務包含的RS 1
         weight 1                     # 權重為1
     HTTP_GET {                   # 定義RS1的健康狀態檢測
         url {
           path /
           status_code 200
         }
         connect_timeout 1
         nb_get_retry 3
         delay_before_retry 1
      }
    }
    real_server 192.168.163.160 80 {      # 定義集群服務包含的RS 2
         weight 1                      # 權重為1
     HTTP_GET {                    # 定義RS2的健康狀態檢測
         url {
           path /
           status_code 200
         }
         connect_timeout 1
         nb_get_retry 3
         delay_before_retry 1
      }
    }
}

3、編輯 LVS2的 keepalived 配置文件

[root@LVS2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived
 
global_defs {
   notification_email {
       root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens32
    virtual_router_id 51
    priority 99
    nopreempt
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass xhk
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.163.200 dev ens32
    }
}
 
virtual_server 192.168.163.200 80 {       # 定義轉移ip端口80的集群服務
    delay_loop 3
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    protocol TCP
    sorry_server 127.0.0.1 80 
    real_server 192.168.163.159 80 {      # 定義集群服務包含的RS 1
         weight 1                     # 權重為1
     HTTP_GET {                   # 定義RS1的健康狀態檢測
         url {
           path /
           status_code 200
         }
         connect_timeout 1
         nb_get_retry 3
         delay_before_retry 1
      }
    }
    real_server 192.168.163.160 80 {      # 定義集群服務包含的RS 2
         weight 1                      # 權重為1
     HTTP_GET {                    # 定義RS2的健康狀態檢測
         url {
           path /
           status_code 200
         }
         connect_timeout 1
         nb_get_retry 3
         delay_before_retry 1
      }
    }
}

2個配置文件不同的只是優先級的不同，分出MASTER，並且設置了不搶占模式，為的是防止業務切換國語頻繁！

4、開啟路由轉發

[root@LVS1 ~]# echo "1" /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

[root@LVS2 ~]# echo "1" /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

5、設置虛擬IP

[root@LVS1 ~]# ifconfig lo:0 192.168.113.200 broadcast 192.168.113.200 netmask 255.255.255.255 up

[root@LVS2 ~]# ifconfig lo:0 192.168.113.200 broadcast 192.168.113.200 netmask 255.255.255.255 up

6、啟動keepalived服務

[root@LVS1 ~]# systemctl restart keepalived

[root@LVS2 ~]# systemctl restart keepalived

三、測試環節

1、查看keepalived狀態

[root@LVS1 ~]# systemctl status keepalived

● keepalived.service - LVS and VRRP High Availability Monitor

Loaded: loaded (/usr/lib/systemd/system/keepalived.service; disabled; vendor preset: disabled)

Active: active (running) since Sun 2017-10-22 01:26:32 EDT; 3min 48s ago

Process: 2656 ExecStart=/usr/sbin/keepalived $KEEPALIVED_OPTIONS (code=exited, status=0/SUCCESS)

Main PID: 2657 (keepalived)

CGroup: /system.slice/keepalived.service

├─2657 /usr/sbin/keepalived -D

├─2658 /usr/sbin/keepalived -D

└─2659 /usr/sbin/keepalived -D

Oct 22 01:26:37 LVS1 Keepalived_vrrp[2659]: Sending gratuitous ARP on ens32 for 192.168.163.200

查看虛擬IP

[root@LVS1 ~]# ip addr sh

1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN qlen 1

link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00

inet 127.0.0.1/8 scope host lo