LVS-DR+keepalived高可用负载均衡（主备模式）

时间：2021-03-13 03:03:36

简介：

        LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。

        lvs有三种工作模式NAT(地址转换),IP Tunneling(IP隧道)、Direct Routing(直接路由)。工作效率最低的是NAT模式,但NAT模式可以用于各种系统,各种环境的负载均衡,只需要一个公网ip即可实现IP Tunneling模式调度器将连接分发到不同的后端real server,然后由real server处理请求直接相应给用户,大大提高了调度器的调度效率,后端real server没有物理位置和逻辑关系的限制,后端real server可以在Lan/Wlan,但是后端real server必须支持IP隧道协议.DR(Direct Routing)是效率最高的,与IP Tunneling类似,都是处理一般连接,将请求给后端real server,然后由real server处理请求直接相应给用户,Direct Routing与IP Tunneling相比，没有IP封装的开销，但由于采用物理层,所以DR模式的调度器和后端real server必须在一个物理网段里,中间不能过路由器(也就是一个交换机相连)。


方案准备(Centos7)：

        

名称
 IP
Master:Lvs+keepalived
 10.0.0.128/24  (Centos7-1)
Backup:Lvs+keepalived 10.0.0.131/24  (Centos7-4)
web1(real-server)
 10.0.0.129/24  (web1)
web2(real-server) 10.0.0.130/24  (web2)


LVS-DR+keepalived高可用负载均衡（主备模式）

方案实施：


一.配置LVS服务器

①相同处。

  1. 配置虚拟ip.#要是不想每次重启都无效，可以写到网卡里面。

    [root@Centos7-1 ~]# ifconfig ens33:0 10.0.0.200 broadcast 10.0.0.200 netmask 255.255.255.255 up

  2. 添加发送到这个数据包的路由.

    [root@Centos7-1 ~]# route add -host 10.0.0.200 dev enss33:0

  3. 开启路由转发.

    [root@Centos7-1 ~]# echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/ip_forward
    [root@Centos7-1 ~]# sysctl -p
    net.ipv4.ip_forward = 1

  4. 配置策略.

    [root@Centos7-1 ~]# ipvsadm -A -t 10.0.0.200:80 -s rr
    [root@Centos7-1 ~]# ipvsadm -a -t 10.0.0.200:80 -r 10.0.0.129:80 -g
    [root@Centos7-1 ~]# ipvsadm -a -t 10.0.0.200:80 -r 10.0.0.130:80 -g
    [root@Centos7-1 ~]# ipvsadm -Ln
    IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
    Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
      -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
    TCP  10.0.0.200:80 rr
      -> 10.0.0.129:80                Route   1      0          0         
      -> 10.0.0.130:80                Route   1      0          0        
    #-s :指定调度算法 rr为轮询
    #-r :指定后端服务器
    #-g :指定LVS 的工作模式为直接路由模式(也是LVS 默认的模式)

②不相同。

  1. 配置keepalived配置文件

    Master:

    [root@Centos7-1 ~]#vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived 
global_defs {
   notification_email {
#指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象
     root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost 
#指定发件人 
  smtp_server 127.0.0.1 
#指定smtp服务器地址
   smtp_connect_timeout 30 
#指定smtp连接超时时间 
   router_id node1 
#运行keepalived机器的一个标识
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
}
 
vrrp_instance VI_1 {
    
state MASTER
 
#指定哪个为master，那个哪为backup
    interface ens33 
#设置实例绑定的网卡   
virtual_router_id 17 
#VPID标记
    
priority 100 
#优先级，高优先级竞选为master
    advert_int 1 
#检查间隔，默认1秒  
    authentication {
        auth_type PASS 
#认证方式 
        auth_pass 123456 
#认证密码 
   }
    virtual_ipaddress {
        10.0.0.200 dev ens33 
#设置vip 
}
}


    Backup:

    [root@Centos7-1 ~]#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 node1    vrrp_mcast_group4 224.0.100.19} vrrp_instance VI_1 {    state BACKUP     interface ens33 virtual_router_id 17     priority 80     advert_int 1     authentication {        auth_type PASS         auth_pass 123456    }    virtual_ipaddress {        10.0.0.200 dev ens33 }}

二.配置Web服务器（Real-server）.

①.相同处.

  1. 配置虚拟ip.

    [root@web1 ~]# ifconfig ens33:0 10.0.0.200 broadcast 10.0.0.200 netmask 255.255.255.255 up

    #(在lvs的DR和TUN模式下，用户的访问请求到达真实服务器后，是直接返回给用户的，而不再经过前端的Director Server，因此，就需要在每个Real server节点上增加虚拟的VIP地址，这样数据才能直接返回给用户，增加VIP地址的操作可以通过上面的命令来实现：)

  2. 添加发送到这个数据包的路由.

    [root@web1 ~]# route add -host 10.0.0.200 dev ens33:0

    #（上面的命令表示网络请求地址是10.0.0.200的请求，返回的时候的源地址是ens33:0网卡上配置的地址，这样出口src地址就是绑定这个假VIP地址，就不会引起丢弃这个包。）

  3. 在Realserver上抑制ARP请求：

    [root@node3 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore

    [root@node3 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce

    [root@node3 ~]# echo "1">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore

    [root@node3 ~]# echo "2">/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

    [root@node3 ~]# sysctl -p

    #(在回环设备上绑定了一个虚拟IP地址，并设定其子网掩码为255.255.255.255，与Director Server上的虚拟IP保持互通，然后禁止了本机的ARP请求。由于虚拟ip，也就是上面的VIP地址，是Director Server和所有的Real server共享的，如果有ARP请求VIP地址时，Director Server与所有Real server都做应答的话，就会出现问题，因此，需要禁止Real server响应ARP请求。)

    #要是不想每次重启都无效，以上配置可以写到网卡里面。

②不同处（网站内容，方便测试）.

    [root@web1 ~]# echo "web1:10.0.0.129">/web/index.html
    [root@web1~]# systemctl start httpd

    [root@web2 ~]# echo "web2:10.0.0.130">/web/index.html
    [root@web2~]# systemctl start httpd


三.测试.

1.启动master和backup的keepalived服务，因master的priority优先级高，所以vip在        master机器上.

[root@Centos7-1 ~]# systemctl start keepalived
[root@zxb ~]# ip addr

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
       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 qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:64:e3:62 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 10.0.0.128/24 brd 10.0.0.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 10.0.0.200/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::8a1e:39ba:9beb:4aa9/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

另起一台机访问.
[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web1:10.0.0.129
[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web2:10.0.0.130

[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web1:10.0.0.129

[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web2:10.0.0.130

2.当停止master上的keepalive时，vip会从master转移到backup上.

[root@Centos7-1 ~]# systemctl stop keepalived
[root@Centos7-1 ~]# ip addr

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       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 ::1/128 scope host        valid_lft forever preferred_lft forever2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000    link/ether 00:0c:29:64:e3:62 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 10.0.0.128/24 brd 10.0.0.255 scope global ens33       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 fe80::8a1e:39ba:9beb:4aa9/64 scope link        valid_lft forever preferred_lft forever


[root@Centos7-4 ~]# ip addr

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       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 ::1/128 scope host        valid_lft forever preferred_lft forever2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000    link/ether 00:0c:29:10:e1:cf brd ff:ff:ff:ff:ff:ff    inet 10.0.0.131/24 brd 10.0.0.255 scope global ens33       valid_lft forever preferred_lft forever    inet 10.0.0.200/32 scope global ens33       valid_lft forever preferred_lft forever    inet6 fe80::44f2:ef47:efec:8b07/64 scope link        valid_lft forever preferred_lft forever3: ens37: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000    link/ether 00:0c:29:10:e1:d9 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff

[root@Centos7-4 ~]# cat /var/log/messages |tail -n 5

Oct 22 09:59:37 zxb4 Keepalived_vrrp[33093]: VRRP_Instance(VI_1) Sending/queueing gratuitous ARPs on ens33 for 10.0.0.200Oct 22 09:59:37 zxb4 Keepalived_vrrp[33093]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 10.0.0.200Oct 22 09:59:37 zxb4 Keepalived_vrrp[33093]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 10.0.0.200Oct 22 09:59:37 zxb4 Keepalived_vrrp[33093]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 10.0.0.200Oct 22 09:59:37 zxb4 Keepalived_vrrp[33093]: Sending gratuitous ARP on ens33 for 10.0.0.200

访问.

[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web1:10.0.0.129
[root@user ~]# curl 10.0.0.200
web2:10.0.0.130

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