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Lvs +keepalivede : 高可用集群

news 2025/8/25 19:27:25

keepalived为Ivs应运而生的高可用服务。Ivs的调度器无法做高可用，于是keepalived这个软件。实现的是调度器的高可用。

但是: keepalived不是专为Ivs集群服务的，也可以做其他代理服务器的高可用。

lvs的高可用集群：主调度器和备调度器（可以有多个）一主两备一主一备

主调度器能够正常运行时，有主调度器进行真实后端服务器的分配处理，其余的备用调度器处于冗余状态

不参与集群的运转，主调度器出现了故障无法运行，备调度器才会承担主调度器的工作

一旦主调度器恢复工作，继续由主调度器进行处理，备调度器又成冗余

VRRP：Keeplived是基于vrrp协议实现lvs服务的高可用。解决了调度器单节点的故障问题

VRRP协议：提高网络路由器可靠性开发的一种协议

主备切换的解释

选举出主和备：预先设定好主和备的优先级，主的优先级高，备的优先级低一旦开启服务

vrrp组播通信：224.0.0.18vrrp协议当中的主备服务器通过组播地址进行通信，交换服务器之间的运行状态，主服务器会周期性的发送vrrp的报文消息，以通知其他备服务器的主服务器的现在状态。

主备切换：主服务器发生故障或者不可达，vrrp协议会把请求转发到备服务器，通过组播地址，vrrp可以迅速的通知其他服务器发生了住别切换，确保新的主服务器可以正常的处理客户端的请求

故障恢复：一旦主服务器恢复通信，有组播地址进行通信，发现在恢复的主服务器的优先级会比较高，会抢占原主服务器的位置，成为主服务器，调度和接收请求

keepalived的体系模块:

全局模块: core模块，负载整个keepalived启动加载和维护。

VRRP模块:实现vrrp协议,主备切换。

check:负责健康检查，检查后端真实服务器的健康健康。配置真实服务器的模块当中。

脑裂

脑裂：主备同时拥有vip地址在高可用系统中，联系两个节点的心跳线，本来是一体的，动作协调的高可用系统，心跳线断开后，分裂成了两个独立的个体，主备之间取了联系，都以为对方出现了故障，两个调度器，就像脑裂人一样，开始抢主的位置，抢占vip，主有vip 备也有vip 导致整个集群失败

脑裂分析判断原因：：

软件层面：配置文件错误，tcpdump抓包分析好配置改文件重启即可

网络层面：高可用服务器之间心跳线检测失败，主备之间无法通信

硬件层面：连接主备之间的心跳线老化，网卡或者网卡的驱动失败，IP地址配置冲突防火墙没有配置心跳线的传输通道

如何解决keepalive脑裂的问题

1 硬件：准备2条心跳线，断了一条，依然能够传送心跳线

2 设置防火墙一定让心跳信息通过

3 监控软件，实时检测

环境介绍：

dev开发环境开发人员专用

sit测试环境测试人员使用(开发，运维)

pre预生产环境运维和开发(和最终的生产环境保持一致)

prd生产环境(面向用户的环境。)

工作方式基于vrrp协议：

1 确定主备

2 vip地址只能有一个，出现在主服务器上

2 vrrp224.0.0.0.18 组播地址，发送vrrp报文，

4、主备切换，主出现故障, vip地址会飘移到备服务器。

5.主服务器恢复，VIP地址要回到主

6、脑裂主备都有vip软件层面q检查配置文件,重启。

7. keepalived不是只能和IVs搭配，也可以和其他服务配合，实现高可用。

实验前准备：

Test1主调度器 20.0.0.10

Test2 备调度器 20.0.0.20

后端真实服务器 20.0.0.30 nginx

后端真实服务器 20.0.0.40 nginnx

vip地址：20.0.0.100 nginx

客户端 61

Lvs Keepalived 实验步骤：

Test1 20.0.0.10 主调度器

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# setenforce 0

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

[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/

[root@localhost keepalived]# ls

keepalived.conf

[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf

##后端真实服务器20.0.0.40的配置直接复制上面20.0.0.30的配置架构

##下面的文件全部删除

global_defs {

   notification_email {

     acassen@firewall.loc

     failover@firewall.loc

     sysadmin@firewall.loc

   }

   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc

   smtp_server 127.0.0.1

   smtp_connect_timeout 30

   router_id LVS_01

#主备服务器的id，不能一致

   vrrp_skip_check_adv_addr

   #vrrp_strict

#取消严格遵守vrrp协议功能，不取消无法连接

   vrrp_garp_interval 0

   vrrp_gna_interval 0

}

vrrp_instance VI_1 {

    state MASTER

  #表示身份，主备MASTER BACKUP

    interface ens33

#绑定vip地址的物理接口

       virtual_router_id 10

#虚拟路由器的id

    priority 100

    advert_int 1

#发送报文的间隔时间

authentication {

        auth_type PASS

        auth_pass 1111

    }

    virtual_ipaddress {

        20.0.0.100

#指定集群的vip地址

    }

}

virtual_server 20.0.0.100 80 {

    delay_loop 6

#健康检查的间隔时间

    lb_algo rr

#负载均衡的调度算法

    lb_kind DR

#指定LVs集群的工作方式要大写

    persistence_timeout 0

#连接保持时间

    protocol TCP

    real_server 20.0.0.30 80 {

        weight 1

#后端服务器的轮询权重

        TCP_CHECK {

        connect_port 80

#检测目标的端口号

        connect_timeout 3

#连接超时时间

       nb_get_retry 3

#重试的次数

       delay_before_retry 4

#重试的间隔描述

     }

  }

real_server 20.0.0.30 80 {

        weight 1

#后端服务器的轮询权重

        TCP_CHECK {

        connect_port 80

#检测目标的端口号

        connect_timeout 3

#连接超时时间

       nb_get_retry 3

#重试的次数

       delay_before_retry 4

#重试的间隔描述

     }

  }

#重启Keep啊lived

[root@localhost keepalived]# systemctl restart keepalived.service

#检测配置策略

[root@localhost keepalived]# ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 20.0.0.100:80 rr

  -> 20.0.0.30:80                 Route   1      0          0

  -> 20.0.0.40:80                 Route   1      0          0

[root@localhost keepalived]# ip addr

#配置内核文件

[root@localhost keepalived]# vim /etc/sysctl.conf

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

#检测查看内核文件

[root@localhost keepalived]# 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

备调度器test2 20.0.20

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

[root@localhost ~]# setenforce 0

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

[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/

[root@localhost keepalived]# ls

keepalived.conf

#直接复制test1的配置复制前先备份下

[root@localhost keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak

[root@localhost keepalived]# ls

keepalived.conf keepalived.conf.bak

#远程复制test1的配置

[root@localhost keepalived]# scp root@20.0.0.10:/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

[root@localhost keepalived]# ls

keepalived.conf keepalived.conf.bak

[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf

#在再修改下几个字符标识符、主备名称，优先级

#同上主服务操作步骤

[root@localhost keepalived]# systemctl restart keepalived.service

[root@localhost keepalived]# ipvsadm -ln

IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)

Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags

  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn

TCP 20.0.0.100:80 rr

  -> 20.0.0.30:80                 Route   1      0          0

  -> 20.0.0.40:80                 Route   1      0          0

[root@localhost keepalived]# vim /etc/sysctl.conf

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

#备服务器没有vip 地址

后端真实服务器test3 20.0.0.30

#配置页面内容 vip地址再添加选址标识

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx.service

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx.service

[root@localhost ~]# cd /usr/local/nginx/html/

[root@localhost html]# ls

50x.html bbs index.html index.php

[root@localhost html]# vim index.html

随便写入内容

[root@localhost html]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0

DEVICE=lo:0

ONBOOT=yes

IPADDR=20.0.0.100

NETMASK=255.255.255.255

[root@localhost html]# ifup ifcfg-lo

[root@localhost html]# route add -host 20.0.0.100 dev lo:0

#配置内核文件

[root@localhost html]# vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

[root@localhost html]# sysctl -p

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

后端真实服务器test4

同上配置

Last login: Mon Oct 16 22:39:57 2023 from 20.0.0.99

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx

[root@localhost ~]# systemctl restart nginx

[root@localhost ~]# cd /usr/share/nginx/html/

[root@localhost html]#

[root@localhost html]# ls

50x.html index.html

[root@localhost html]# vim index.html

[root@localhost html]# vim /etc/sysconfig/network

network network-scripts/

[root@localhost html]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0

[root@localhost html]# ifup ifcfg-lo:0

[root@localhost html]# route add -host 20.0.0.100 dev lo:0

[root@localhost html]# vim /etc/sysctl.conf

[root@localhost html]# sysctl -p

net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2

net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1

net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2

验证测试

Test1

[root@localhost keepalived]# systemctl stop keepalived.service

Test2

Ip addr

VIP地址飘到备用调度器上

</html>

[root@www ~]# curl 20.0.0.100

this is 33

[root@www ~]# curl 20.0.0.100