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LVS +Keepalived高可用群集

news 2025/6/19 10:27:55

一.Keepalived 双机热备基础知识
Keepalived 起初是专门针对 LVS 设计的一款强大的辅助工具，主要用来提供故障切换(Failover和健康检査(Health Checking)功能-判断 LVS 负载调度器、节点服务器的可用性，当 master 主机出现故障及时切换到 backup节点保证业务正常,当 master 故障主机恢复后将其重新加入群集并且业务重新切换回 master 节点。
1.Keepalived 概述及安装
Keepalived 的官方网站位于 http://www.keepalived.org/，本章将以 YUM方式讲解 Keepalived 的安装、配置和使用过程。在非 LVS 群集环境中使用时，Keepalived 也可以作为热备软件使用。
1.1 Keepalived 的热备方式

Keepalived 采用 VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议)热备份协议,以软件的方式实现 Linux 服务器的多机热备功能。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案--由多台路由器组成一个热备组,通过共用的虚拟IP地址对外提供服务;每个热备组内同一时刻只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态。若当前在线的路由器失效，则其他路由器会自动接替(优先级决定接替顺序)虚拟IP地址，以继续提供服务，如图3.1所
热备组内的每台路由器都可能成为主路由器，虚拟路由器的IP地址(VIP)可以在热备组内的路由器之间进行转移，所以也称为漂移IP地址。使用Keepalived 时,漂移地址的实现不需要手动建立虚接口配置文件(如 ens33 :0),而是由 Keepalived 根据配置文件自动管理。

1.2 Keepalived 的安装与服务控制
(1)安装Keepalived
在0penEuler24系统中，使用DNF方式安装keepalived.x86 642.2.8-1.0e2403sp1,会自动安装Keepalived 所需的软件包。除此之外,在 LVS群集环境中应用时，也需要用到 ipvsadm 管理工具.

(2)控制 Keepalived 服务
DNF 安装 keepalived 后，执行以下命令将 keepalived 服务设置为开机启动。

2.使用 Keepalived 实现双机热备
基于 VRRP 的热备方式，Keepalived 可以用作服务器的故障切换，每个热备组可以有多台服务器-当然，最常用的就是双机热备了。在这种双机热备方案中，故障切换主要针对虚拟IP地址的漂移来实现，因此能够适用于各种应用服务器(不管是 Web、FTP、Mail，还是 SSH、DNS....)
本小节将通过一个简单的案例来说明 Keepalived 双机热备的配置方法。其主、备服务器的 IP 地址分别为 192.168.10.101和 192.168.10.102，基于漂移地址中，192.168.10.100 提供 Web 服务。

主、备服务器中都需要安装 Keepalived，使用 YUM 方式安装 htpd 提供Web 服务。下面仅讲解与 Keepalived 相关的配置及测试过程。1.主服务器的配置
Keepalived 服务的配置目录位于/etc/keepalived/。其中keepalived.conf是主配置文件。另外包括一个子目录 samples/，提供了许多配置样例作为参考。

在 Keepalived 的配置文件中，使用“global defs {...}”区段指定全局参数，使用“vrrp instance 实例名称 {...}”区段指定 VRRP 热备参数，注释文字以“!”符号开头。

确认上述配置无误，然后启动 Keepalived 服务。实际状态为 MASTER 的主服务器将为 ens33接口自动添加 VIP 地址，通过 ip 命令可以査看。注意:ifconfig 命令看不到

2.备用服务器的配置
        在同一个 Keepalived 热备组内，所有服务器的 Keepalived 配置文件基本相同，包括虚拟路由器的 ID 号、认证信息、漂移地址、心跳频率等。不同之处主要在于路由器名称、热备状态、优先级
        路由器名称(router id):建议为每个参与热备的服务器指定不同的名称
        热备状态(state):至少应有一台主服务器，将状态设为MASTER:可以有多台备用的服务器，将状态设为BACKUP。
        优先级(priority):数值越大则取得 VIP 控制权的优先级越高，因此主服务器的优先级应设为最高:其他备用服务器的优先级可依次递减,但不要相同,以免在争夺 VIP 控制权时发生冲突。
        配置备用服务器(可以有多台)时，可以参考主服务器的keepalived.conf配置文件内容，只需修改路由器名称、热备状态、优先级。

确认配置无误，一样需要启动 Keepalived 服务。此时主服务器仍然在线，VIP地址实际上仍然由主服务器控制，其他服务器处于备用状态。因此，在备用服务器中将不会为 ens33 接口添加 VIP 地。

3.测试双机热备功能
Keepalived 的日志消息保存在ar/og/messages 文件中，在测试主、备故障自动切换功能时，可以跟踪此日志文件来观察热备状态的变化。以针对连通性和Web 服务的测试为例，主要操作如下

(1)连通性测试在客户机中执行“ping -t 192.168.10.100”命令，能够正常、持续 ping 通根据以下操作继续观察测试结果。
1.停止启用主服务器的 Keepalived 服务，发现 ping 测试只中断了 1或 2个包即恢复正常，说明己有其他服务器接替 VIP 地址，并及时响应客户机请求。
2.重新启用主服务器的 Keepalived 服务，发现 ping 测试再次中断 1或 22)个包即恢复正常，说明主服务器已恢复正常，并夺回VIP 地址的控制权。(2)Web访问测试
在 keepalived 运行的主机上启动 nginx 服务并写入不通的测试页面内容Keepalived01

(2)Web访问测试
在 keepalived 运行的主机上启动 nginx 服务并写入不通的测试页面内容

Keepalived01

Keepalived02

在客户机中访问 http://192.168.10.1001,将看到由主服务器 192.168.10.101提供的网页文档。

1停止启用主服务器的 Keepalived 服务，再次访问上述 Web 服务，将看到由备用服务器 192.168.10.102 提供的网页文档，说明 VIP 地址已切换至备用服务器。

2重新启用主服务器的Keepalived 服务，再次访问上述 Web 服务，将看到重新由主服务器 192.168.10.101 提供的网页文档，说明主服务器已重新夺取 VIP 地址。(3)查看日志记录在执行主、备服务器故障切换的过程中，分别观察各自的ar/log/messages日志文件，可以看到 MASTER、SLAVE 状态的迁移记录,
1 主服务器中，Keepalived 服务状态先变为“stop”，移除 VIP 地址，恢复后重新变为 MASTER。

2备用服务器中，状态先切换为 MASTER，待主服务器恢复后再交回控制权。

通过上述测试过程，可以发现双机热备已经正常。客户机只要通过VIP地址就可以访问服务器所提供的 web 等应用。其中，任何一台服务器失效，另一台服务器将会立即接替服务，从而实现高可用性。实际应用时，注意主、备服务器所提供的 Web 服务内容要保持一致。

二.使用 Keepalived 实现双机热备

Keepalived 的设计目标是构建高可用的 LVS 负载均衡群集，可以调用ipvsadm 工具来创建虚拟服务器、管理服务器池，而不仅仅用作双机热备。使用(eepalived 构建 LVS 群集更加简便易用，主要优势体现在:对 LVS 负载调度器实现热备切换，提高可用性;对服务器池中的节点进行健康检查，自动移除失效节点，恢复后再重新加入。
在基于 LVS+Keepalived 实现的 LVS 群集结构中，至少包括两台热备的负载调度器，三台以上的节点服务器。本节将以 DR 模式的 LVS 群集为基础，增加一台从负载调度器，使用Keepalived 来实现主、从调度器的热备，从而构建兼有负载均衡、高可用两种能力的 LVS 网站群集平台。

使用 Keepalived 构建 LVS 群集时，也需要用到 ipvsadm 管理工具。但大部分工作会由Keepalived 自动完成，不需要手动执行 ipvsadm(除了查看和监控群集以外)。下面主要讲解Keepalived 的服务器池设置，关于 NFS 共享服务的配置、Keepalived 的热备配置等在此不再详细阐述。

1.基础环境配置

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