【均衡负载之LVS 系列三】 - 高可用 LVS+KeepAlived 集群

时间 2019-11-11

标签均衡负载之LVS 系列三可用 lvs+keepalived lvs keepalived 集群栏目负载均衡繁體版

原文原文链接

在该系列前两篇文章中，咱们全面认识了LVS并配置完成了简单的DR-LVS集群。当集群的请求量过大时，LVS会有宕机的可能，为提升集群的高可用性并增长后端检测功能、简化配置，在集群中引入KeepAlived。

KeepAlived

KeepAlived 简介

KeepAlived最初是为LVS设计，用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来加入了VRRP功能，发展一个多功能、通用的轻量级高可用组件，能够为ipvs、nginx、haproxy等诸多服务提供高可用功能。html

上图是Keepalived的功能体系结构，大体分两层nginx

内核空间(kernel space)：算法

IPVS ：IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡
NETLINK ：提供高级路由及其余相关的网络功能

用户空间(user space)：后端

WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的情况
VRRP Stack：负责负载均衡器之间的 FailOver 失败切换，若是只用一个负载均衡器，则VRRP不是必须的。
Checkers：负责真实服务器的 healthchecking 健康检查，是keepalived最主要的功能。换言之，能够没有VRRP Stack，但healthchecking是必定要有的。
IPVS wrapper：将用户设定的规则发送到内核ipvs
Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等。
Control Plane：配置文件分析器，用来实现配置文件的分析和加载
Memory Mngt：内存管理组件

认识 VRRP

在现实的网络环境中，两台须要通讯的主机大多数状况下并无直接的物理链接。对于这样的状况，它们之间路由怎样选择？主机如何选定到达目的主机的下一跳路由，这个问题一般的解决方法有二种：centos

在主机上使用动态路由协议(RIP、OSPF等)
在主机上配置静态路由

很明显，在主机上配置动态路由是很是不切实际的，由于管理、维护成本以及是否支持等诸多问题。配置静态路由就变得十分流行，但路由器(或者说默认网关default gateway)却常常成为单点故障。VRRP的目的就是为了解决静态路由单点故障问题，VRRP经过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器。缓存

VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议）能够认为是实现路由器高可用的协议，简单的说，当一个路由器故障时能够由另外一个备份路由器继续提供相同的服务。安全

即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的网关ip和虚拟mac；master会发送224.0.0.18地址组播报文，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就须要根据VRRP的优先级来选举一个backup做为master对外提供服务。这样的话就能够保证路由器的高可用，对于该路由器组所在局域网内其余主机来讲仍是至关于一台路由器，它们就可设置静态缺省路由网关为该路由器组ip了。bash

虚拟mac是虚拟路由器根据虚拟路由器ID生成MAC地址，格式为：00-00-5E-00-01-{VRID}，当虚拟路由器回应ARP请求时，使用虚拟MAC地址，而不是接口的真实MAC地址。服务器

工做机制网络

在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，可是这多台的物理的机器并不能同时工做，而是由一台称为MASTER的负责路由工做，其它的都是BACKUP，MASTER并不是一成不变，VRRP让每一个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，好比，拥有虚拟路由器的IP地址，咱们的主机就是用这个IP地址做为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。

VRRP根据优先级来肯定虚拟路由器中每台路由器的角色（Master路由器或Backup路由器）。VRRP优先级的取值范围为0到255（数值越大代表优先级越高），可配置的范围是1到254，优先级0为系统保留给路由器放弃Master位置时候使用，255则是系统保留给IP地址拥有者使用。优先级越高，则越有可能成为Master路由器。当两台优先级相同的路由器同时竞争Master时，比较接口IP地址大小。接口地址大者当选为Master。

在一个虚拟路由器中，只有做为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到通告信息)，多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是很是快速的(<1s)，以保证服务的连续性。因为安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。

工做流程

初始化 Initialize 状态：
经过VRRP报文的交互获知虚拟路由器中其余成员的优先级（keepalived是经过配置文件配置优先级，因此配置定义为MASTER的主机优化级较高），其中优先级最高的成为Master路由器，其余成为Backup路由器；
当路由器处于Master状态时，它将会作下列工做：
- 设置定时通告定时器
- 以虚拟MAC地址响应对虚拟IP地址的ARP请求；
- 转发目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文；
- 若是它是这个虚拟IP地址的拥有者，则接收目的IP地址为这个虚拟IP地址的IP报文；不然，丢弃这个IP报文；
- 当收到shutdown的事件时删除定时通告定时器，发送优先权级为0的通告包，转初始化状态；
- 若是定时通告定时器超时时，发送VRRP通告信息；
- 收到VRRP通告信息时，若是优先权为0，发送VRRP通告信息；若优先权非0，而且优先级高于本机，或优先权相等同时实际IP地址大于本机实际IP，则设置定时通告定时器，复位主机超时定时器，转BACKUP状态；不然，丢弃该通告包。
当路由器处于Backup状态时，它将会作下列工做：
- 设置主机超时定时器；
- 对虚拟IP地址的ARP请求，不作响应；
- 丢弃目的MAC地址为虚拟MAC地址的IP报文；
- 不接受目的是虚拟路由器IP的全部数据包；
- 当收到shutdown的事件时删除主机超时定时器，转初始化状态；
- 收到VRRP通告信息时，若是优先权为0，表示进入MASTER选举；不然判断数据的优先级是否高于本机，若是高的话认可MASTER有效，复位主机超时定时器；不然的话，丢弃该通告包；
- 主机超时定时器超时的时候，发送VRRP通告信息，广播ARP地址信息，转MASTER状态；

VRRP 与 KeepAlived

KeepAlived利用VRRP协议来实现集群中 LVS-VIP 的高可用，并解决各KeepAlived主机的角色选举及其状态问题。

KeepAlived 配置文件

keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括如下几个配置区域，分别是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server。

global_defs区域

主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识

global_defs {
    notification_email {
        a@abc.com
        b@abc.com
        ...
    }
    notification_email_from alert@abc.com
    smtp_server smtp.abc.com
    smtp_connect_timeout 30
    enable_traps
    router_id host163
    vrrp_skip_check_adv_addr
    vrrp_strict
    vrrp_garp_interval 0
    vrrp_gna_interval 0 
    vrrp_lower_prio_no_advert 
    vrrp_version <2 or 3>  
    script_user <username> [groupname]
    enable_script_security
}

notification_email ：故障发生时给谁发邮件通知。
notification_email_from ：通知邮件从哪一个地址发出。
smpt_server ：通知邮件的smtp地址。
smtp_connect_timeout ：链接smtp服务器的超时时间。
enable_traps ：开启SNMP陷阱（Simple Network Management Protocol）。
router_id ：主机标识，用于邮件通知。
vrrp_strict ：严格执行VRRP协议规范，此模式不支持节点单播
vrrp_garp_interval ：单位秒，在一个网卡上每组gratuitous arp消息之间的延迟时间，默认为0，一个发送的消息=n组 arp报文
vrrp_gna_interval ：单位秒，在一个网卡上每组na消息之间的延迟时间，默认为0
vrrp_lower_prio_no_advert ：若是接收到一个低优先级的通告，只须要丢弃它，不用发送其余通告,字符类型：布尔值，false/true
vrrp_version ：设置vrrp协议版本，默认是版本2
script_user <username> [groupname] ：设置运行脚本的默认用户和组。若是没有指定，则默认用户为keepalived_script(须要该用户存在)，不然为root用户。默认groupname同username。
enable_script_security ：若是脚本路径的任一部分对于非root用户来讲，都具备可写权限，则不会以root身份运行脚本。为了防止非root用户经过更改script来执行root权限的命令。

static_ipaddress和static_routes区域

static_ipaddress和static_routes区域配置的是本节点的IP和路由信息。若是你的机器上已经配置了IP和路由，那么这两个区域能够不用配置。其实，通常状况下你的机器都会有IP地址和路由信息的，所以不必再在这两个区域配置。

static_ipaddress {
    10.210.214.163/24 brd 10.210.214.255 dev eth0
    ...
}
static_routes {
    10.0.0.0/8 via 10.210.214.1 dev eth0
    ...
}

以上分别表示启动/关闭keepalived时在本机执行的以下命令：

# /sbin/ip addr add 10.210.214.163/24 brd 10.210.214.255 dev eth0
# /sbin/ip route add 10.0.0.0/8 via 10.210.214.1 dev eth0
//启动时
# /sbin/ip addr del 10.210.214.163/24 brd 10.210.214.255 dev eth0
# /sbin/ip route del 10.0.0.0/8 via 10.210.214.1 dev eth0
//关闭时

vrrp_script区域

用来作自身健康状态检查的，当时检查失败时会将 vrrp_instance 的 priority 减小相应的值。

vrrp_script chk_http_port {
    script "</dev/tcp/127.0.0.1/80"
    interval 1
    weight -10
    fall 3 
    rise 2
    user keepalived_script  
}

script ：周期性执行的脚本。
interval ：运行脚本的间隔时间，秒。
weight ：执行失败时所加的权重（负值），priority加上此值要小于备服务的priority值。
fall ：检测几回失败才为失败，整数。
rise ：检测几回正常才为正常，整数。
enable_traps ：执行脚本的用户或组。

以上意思是若是script中的指令执行失败，认为本机不是很健康，那么相应的vrrp_instance的优先级会减小10个点。

vrrp_instance和vrrp_sync_group区域

vrrp_instance用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性。
vrrp_rsync_group用来定义vrrp_intance组，使得这个组内成员动做一致。举个例子来讲明一下其功能：

两个vrrp_instance同属于一个vrrp_rsync_group，那么其中一个vrrp_instance发生故障切换时，另外一个vrrp_instance也会跟着切换（即便这个instance没有发生故障）。

vrrp_sync_group VG_1 {
    group {
        inside_network   # name of vrrp_instance (below)
        outside_network  # One for each moveable IP.
        ...
    }
    notify_master /path/to_master.sh
    notify_backup /path/to_backup.sh
    notify_fault "/path/fault.sh VG_1"
    notify /path/notify.sh
    smtp_alert
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    use_vmac <VMAC_INTERFACE>
    dont_track_primary
    track_interface {
        eth0
        eth1
    }
    mcast_src_ip <IPADDR>
    lvs_sync_daemon_interface eth1
    garp_master_delay 10
    virtual_router_id 1
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        10.210.214.253/24 brd 10.210.214.255 dev eth0
        192.168.1.11/24 brd 192.168.1.255 dev eth1
    }
    virtual_routes {
        172.16.0.0/12 via 10.210.214.1
        192.168.1.0/24 via 192.168.1.1 dev eth1
        default via 202.102.152.1
    }
    track_script {
        chk_http_port
    }
    nopreempt
    preempt_delay 300
    debug
    notify_master <STRING>|<QUOTED-STRING>
    notify_backup <STRING>|<QUOTED-STRING>
    notify_fault <STRING>|<QUOTED-STRING>
    notify <STRING>|<QUOTED-STRING>
    smtp_alert
}

notify_master/backup/fault ：分别表示切换为主/备/出错时所执行的脚本。
notify ：表示任何一状态切换时都会调用该脚本，而且该脚本在以上三个脚本执行完成以后进行调用，keepalived会自动传递三个参数（$1 = "GROUP"|"INSTANCE"，$2 = name of group or instance，$3 = target state of transition(MASTER/BACKUP/FAULT)）。
smtp_alert ：表示是否开启邮件通知（用全局区域的邮件设置来发通知）。
state ：能够是MASTER或BACKUP，不过当其余节点keepalived启动时会将priority比较大的节点选举为MASTER，所以该项其实没有实质用途。
interface ：节点固有IP（非VIP）的网卡，用来发VRRP包。
use_vmac ：是否使用VRRP的虚拟MAC地址。
dont_track_primary ：忽略VRRP网卡错误。（默认未设置）
track_interface ：监控如下网卡，若是任何一个不通就会切换到FALT状态。（可选项）
mcast_src_ip ：修改vrrp组播包的源地址，默认源地址为master的IP。（因为是组播，所以即便修改了源地址，该master仍是能收到回应的）
lvs_sync_daemon_interface ：绑定lvs syncd的网卡。
garp_master_delay ：当切为主状态后多久更新ARP缓存，默认5秒。
virtual_router_id ：取值在0-255之间，用来区分多个instance的VRRP组播，若是使用组播发送vrrp的包那么该值必须每组惟一，若是vrrp的包采用单播进行发送那么该值平台能够统一。

注意：同一网段中virtual_router_id的值不能重复，不然会出错，相关错误信息以下。

Keepalived_vrrp[27120]: ip address associated with VRID not present in received packet :
one or more VIP associated with VRID mismatch actual MASTER advert
bogus VRRP packet received on eth1 !!!
receive an invalid ip number count associated with VRID!
VRRP_Instance(xxx) ignoring received advertisment...

能够用这条命令来查看该网络中所存在的vrid： tcpdump -nn -i any net 224.0.0.0/8

priority ：用来选举master的，要成为master，那么这个选项的值最好高于其余机器50个点，该项取值范围是1-255（在此范围以外会被识别成默认值100）。
advert_int ：发VRRP包的时间间隔，即多久进行一次master选举（能够认为是健康查检时间间隔）。
authentication ：认证区域，认证类型有PASS和HA（IPSEC），推荐使用PASS（密码只识别前8位）。
virtual_ipaddress ：vip
virtual_routes ：虚拟路由，当IP漂过来以后须要添加的路由信息。
virtual_ipaddress_excluded ：发送的VRRP包里不包含的IP地址，为减小回应VRRP包的个数。在网卡上绑定的IP地址比较多的时候用。
nopreempt ：容许一个priority比较低的节点做为master，即便有priority更高的节点启动。

首先nopreemt必须在state为BACKUP的节点上才生效（由于是BACKUP节点决定是否来成为MASTER的），其次要实现相似于关闭auto failback的功能须要将全部节点的state都设置为BACKUP，或者将master节点的priority设置的比BACKUP低。我我的推荐使用将全部节点的state都设置成BACKUP而且都加上nopreempt选项，这样就完成了关于autofailback功能，当想手动将某节点切换为MASTER时只需去掉该节点的nopreempt选项而且将priority改的比其余节点大，而后从新加载配置文件便可（等MASTER切过来以后再将配置文件改回去再reload一下）。

当使用track_script时能够不用加nopreempt，只须要加上preempt_delay 5，这里的间隔时间要大于vrrp_script中定义的时长。

preempt_delay ：启动keepalived后发现了一个低优先级的master后，多少秒开始抢占，而且前提是没有nopreempt选项。为使该选项工做，初始状态必须是BACKUP

virtual_server_group和virtual_server区域

virtual_server_group通常在超大型的LVS中用到，通常LVS用不到这东西

virtual_server IP Port {
    delay_loop <INT>
    lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh
    lb_kind NAT|DR|TUN
    persistence_timeout <INT>
    persistence_granularity <NETMASK>
    protocol TCP
    ha_suspend
    virtualhost <STRING>
    alpha
    omega
    quorum <INT>
    hysteresis <INT>
    quorum_up <STRING>|<QUOTED-STRING>
    quorum_down <STRING>|<QUOTED-STRING>
    sorry_server <IPADDR> <PORT>virtualhost
    real_server <IPADDR> <PORT> {
        weight <INT>
        inhibit_on_failure
        notify_up <STRING>|<QUOTED-STRING>
        notify_down <STRING>|<QUOTED-STRING>
        # HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK
        HTTP_GET|SSL_GET {
            url {
                path <STRING>
                # Digest computed with genhash
                digest <STRING>
                status_code <INT>
            }
            connect_port <PORT>
            connect_timeout <INT>
            nb_get_retry <INT>
            delay_before_retry <INT>
        } 
    }
}

virtual_server ：定义虚拟服务的VIP及端口。
delay_loop ：定义健康检查的时间间隔，单位为秒。
lb_algo ：后端调试算法（load balancing algorithm）。
lb_kind ：LVS调度类型NAT/DR/TUN。
persistence_timeout ：单位ms，保持客户端的请求在<INT>时间段内所有发到同一个真实服务器。适用于动态网页session共享的环境。默认六分钟。
persistence_granularity ：会话保持粒度，配合persistence_timeout使用，经过子网掩码来定义会话保持对一个IP生效仍是对一组IP生效。默认值为255.255.255.255，表示单个客户端分配到一个RS上；255.255.255.0表示客户端IP所在的整个网段的请求都会分配给同一台RS
protocol ：使用协议，TCP|UDP|SCTP
ha_suspend ：在LB节点状态从Master切换到Backup时，不启用对RS节点的健康检查
virtualhost ：用来给HTTP_GET和SSL_GET配置请求header的。
alpha ：在启动daemon时，默认全部的RS是down状态，healthcheck健康检查failed。这有助于其启动时误报错误，默认状况下禁用alpha模式。
omega ：开启omega模式，清除rs时会执行相应的脚本（rs的notify_up，quorum_up），默认为禁用模式。
sorry_server ：当全部real server宕掉时，sorry server顶替。
real_server ：真正提供服务的服务器。
weight ：权重。
inhibit_on_failure ：配置该项，在检测到后端RS节点故障后将weight值改成0，而不是从IPVS中删除
notify_up/down ：当real server启动或宕掉时执行的脚本。
HTTP_GET|SSL_GET ：健康检查的方式，还有 TCP_CHECK、MISC_CHECK
path ：请求real serserver上的路径。
digest/status_code ：分别表示用genhash算出的结果和http状态码。
connect_port ：健康检查，若是端口通则认为服务器正常。
connect_timeout ：无响应超时时间，单位秒。
nb_get_retry ：重试次数。在Keepalived 2.x版本以前使用nb_get_retry，2.x版本以后使用retry。
delay_before_retry ：重试间隔时间，单位秒。

更多配置参考官网说明

KeepAlived - LVS 部署

为模拟集群环境，咱们准备了五台虚拟机分别为Client、LVS-一、LVS-二、RealServer一、RealServer2，VIP设为192.168.0.100

Client ：192.168.0.6
LVS-1 ：192.168.0.2
LVS-2 ：192.168.0.3
RealServer1 ：192.168.0.4
RealServer2 ：192.168.0.5

RealServer 配置

与系列二文章同样，须要在RealServer的进行如下操做

部署http服务
在设备lo上配置VIP，掩码/32
修改arp_ignore/arp_announce配置

[root@RealServer1 ~]# rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm
[root@RealServer1 ~]# yum install nginx -y
[root@RealServer1 ~]# chkconfig nginx on
[root@RealServer1 ~]# systemctl start nginx
//启动nginx
[root@RealServer1 ~]# echo 'RealServer1 192.168.0.4' > /usr/share/nginx/html/index.html
//默认html改成 'RealServer1 192.168.0.4'，同理RealServer2 上改成 'RealServer2 192.168.0.5'
[root@RealServer1 ~]# curl 127.0.0.1
RealServer1 192.168.0.4
//至此部署好了http服务
[root@RealServer1 ~]# ifconfig lo:0 192.168.0.100 broadcast 192.168.0.100 netmask 255.255.255.255 up
[root@RealServer1 ~]# route add -host 192.168.0.100 dev lo:0
//将VIP添加到lo:0上，掩码为/32
[root@RealServer1 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@RealServer1 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
[root@RealServer1 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
[root@RealServer1 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
//修改 arp_ignore/arp_announce 配置

手动配置比较繁琐，能够用如下脚本替代

realserver.sh

#!/bin/bash
# Script to start LVS DR real server.
# description: LVS DR real server
. /etc/rc.d/init.d/functions
 
VIP=192.168.0.100 #修改成VIP
host=`/bin/hostname`
case "$1" in
    start)
        /sbin/ifconfig lo down
        /sbin/ifconfig lo up
        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
        /sbin/ifconfig lo:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 up
        /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
        ;; 
    stop)
        /sbin/ifconfig lo:0 down
        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
        ;; 
    status)
        islothere=`/sbin/ifconfig lo:0 | grep $VIP`
        isrothere=`netstat -rn | grep "lo" | grep $VIP`
        if [ ! "$islothere" -o ! "isrothere" ];then
            # Either the route or the lo:0 device not found.
            echo "LVS-DR real server Stopped." 
        else
            echo "LVS-DR real server Running." 
        fi
        ;; 
    *) 
        # Invalid entry.
        echo "$0: Usage: $0 {start|status|stop}"
        exit 1
        ;; 
    esac
    exit 0

编辑好脚本后，测试下是否能正常运行

[root@RealServer1 ~]# vi  realserver.sh
[root@RealServer1 ~]# chmod +x realserver.sh
//添加执行权限
[root@RealServer1 ~]# ./realserver.sh start
[root@RealServer1 ~]# ifconfig
ens33: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.0.4  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.0.255
        inet6 fe80::20c:29ff:febd:38da  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:0c:29:bd:38:da  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 181  bytes 20289 (19.8 KiB)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 157  bytes 41577 (40.6 KiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 127.0.0.1  netmask 255.0.0.0
        inet6 ::1  prefixlen 128  scopeid 0x10<host>
        loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)
        RX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        RX errors 0  dropped 0  overruns 0  frame 0
        TX packets 0  bytes 0 (0.0 B)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536
        inet 192.168.0.100  netmask 255.255.255.255
// lo:0 配置生效
[root@RealServer1 ~]# route -n
Kernel IP routing table
Destination     Gateway         Genmask         Flags Metric Ref    Use Iface
0.0.0.0         192.168.0.1     0.0.0.0         UG    100    0        0 ens33
192.168.0.0     0.0.0.0         255.255.255.0   U     100    0        0 ens33
192.168.0.100   0.0.0.0         255.255.255.255 UH    0      0        0 lo
// 路由添加成功
[root@RealServer1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
1
[root@RealServer1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
2
[root@RealServer1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
1
[root@RealServer1 ~]# cat /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
2
// arp_ignore/arp_announce 配置生效
[root@RealServer1 ~]#

至此RealServer配置完成

LVS 配置

LVS部署需完成如下步骤

部署http服务，当后端RealServer所有异常时返回本机告警页面
安装ipvsadm，用查看ipvs规则
安装并部署KeepAlived

安装 nginx、ipvsadm、keepalived

[root@LVS1 ~]# rpm -ivh http://nginx.org/packages/centos/7/noarch/RPMS/nginx-release-centos-7-0.el7.ngx.noarch.rpm
[root@LVS1 ~]# yum install nginx -y
[root@LVS1 ~]# chkconfig nginx on
[root@LVS1 ~]# systemctl start nginx
[root@RealServer1 ~]# echo 'LVS1 192.168.0.2' > /usr/share/nginx/html/index.html
// 默认html 改成 'LVS1 192.168.0.2'，同理 LVS2 改成 'LVS2 192.168.0.3'
[root@LVS1 ~]# curl 127.0.0.1
LVS1 192.168.0.2
[root@LVS ~]# yum install ipvsadm -y 
// 安装 ipvsadm
[root@LVS1 ~]# cd keepalived-xxx
[root@LVS1 ~]# ./configure --prefix=/usr/local/keepalived --bindir=/usr/bin --sbindir=/usr/sbin --sysconfdir=/etc --mandir=/usr/share
[root@LVS1 ~]# make && make install
// 示例为官网编译安装最新版本

配置keepalived.conf

! RealServer1

global_defs {
    router_id LVS1 #路由器标识
    script_user root
    enable_script_security
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    #为了使原来为主的机器异常恢复以后不会抢占如今为主的资源，因此主备两台机器都会配置为BACKUP，同时配置上非抢占模式-nopreempt
    interface ens33    #通告VRRP所用接口
    priority 150    #另外一台设置为50
    nopreempt    #开启非抢占模式，即使自身权值高也不抢占
    virtual_router_id 1
    advert_int 1    #VRRP通告间隔，单位秒
    authentication {
    auth_type PASS
    auth_pass test
    }
    unicast_peer {    #VRRP包的单播发送
    192.168.0.3    #对端IP
    }
    virtual_ipaddress_excluded {
    192.168.0.100    #VIP
    }
}

virtual_server 192.168.0.100 80 {
    delay_loop 5
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 60
    persistence_granularity 255.255.255.255
    protocol tcp
    inhibit_on_failure on
    ha_suspend
    sorry_server 127.0.0.1 80
    real_server 192.168.0.4 80 {
        weight 10
        HTTP_GET{
            url{
                path /
                status_code 200
            }
        connect_port 80
        connect_timeout 2
        retry 1
        delay_before_retry 1
        }
    }
    real_server 192.168.0.5 80 {
        weight 10
        HTTP_GET{
            url{
                path /
                status_code 200
            }
        connect_port 80
        connect_timeout 2
        retry 1
        delay_before_retry 1
        }
    }
}

配置keepalived日志

因为keepalived日志默认保存在/var/log/message，不方便查看，为此咱们将keepalived日志单独保存

[root@LVS1 ~]# vi /etc/sysconfig/keepalived
// 改成 KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"
[root@LVS1 ~]# vi /etc/rsyslog.conf
// 增长如下两行
//# keepalived -S 0 
//local0.* /var/log/keepalived.log
[root@LVS1 ~]# systemctl  restart rsyslog
[root@LVS1 ~]# systemctl  restart keepalived

集群测试

LVS1

[root@LVS1 ~]# netstat -ntlp
Active Internet connections (only servers)
Proto Recv-Q Send-Q Local Address           Foreign Address         State       PID/Program name
tcp        0      0 0.0.0.0:80              0.0.0.0:*               LISTEN      7068/nginx: master
tcp        0      0 0.0.0.0:22              0.0.0.0:*               LISTEN      7061/sshd
tcp        0      0 127.0.0.1:25            0.0.0.0:*               LISTEN      7224/master
tcp6       0      0 :::22                   :::*                    LISTEN      7061/sshd
tcp6       0      0 ::1:25                  :::*                    LISTEN      7224/master
[root@LVS1 ~]# curl 127.0.0.1
LVS1 192.168.0.2
//测试nginx正常
[root@LVS1 ~]# systemctl  start  keepalived
[root@LVS1 ~]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.0.100:80 wrr persistent 60
  -> 192.168.0.4:80               Route   10     0          0
  -> 192.168.0.5:80               Route   10     0          0
//调度到了后端两台RealServer上而且状态正常
[root@LVS1 ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 ::1/128 scope host
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:af:6b:f7 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.0.2/24 brd 192.168.0.255 scope global noprefixroute ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.0.100/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::20c:29ff:feaf:6bf7/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever
// VIP成功挂在到网卡ens33上
[root@LVS1 ~]# tail /var/log/keepalived.log  -n 50
// 查看keepalived日志

Client

在LVS2上启用keepalived服务后，LVS1仍然为Master

[root@Client ~]# arping 192.168.0.100
ARPING 192.168.0.100 from 192.168.0.6 ens33
Unicast reply from 192.168.0.100 [00:0C:29:AF:6B:F7]  1.191ms
Unicast reply from 192.168.0.100 [00:0C:29:AF:6B:F7]  1.065ms
Unicast reply from 192.168.0.100 [00:0C:29:AF:6B:F7]  0.836ms
^C Sent 3 probes (1 broadcast(s))
Received 3 response(s)
[root@Client ~]# arping 192.168.0.2
ARPING 192.168.0.2 from 192.168.0.6 ens33
Unicast reply from 192.168.0.2 [00:0C:29:AF:6B:F7]  1.176ms
Unicast reply from 192.168.0.2 [00:0C:29:AF:6B:F7]  0.771ms
^C Sent 2 probes (1 broadcast(s))
Received 2 response(s)
//VIP在LVS1上
[root@Client ~]# curl 192.168.0.100
RealServer1 192.168.0.4
[root@Client ~]# curl 192.168.0.100
RealServer1 192.168.0.4
// 因为设置有persistence，短期内请求会分发到同一台RealSever上