keepalived+DR实现原理及工作模式

创新互联负载均衡（Cloud Load Balancer）是对多台云服务器进行流量分发的服务。创新互联负载均衡可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力，通过消除单点故障提升应用系统的可用性。创新互联负载均衡服务通过设置虚拟服务地址（VIP），将位于同一地域的多台云服务器资源虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池。根据应用指定的方式，将来自客户端的网络请求分发到云服务器池中。创新互联负载均衡服务会检查云服务器池中云服务器实例的健康状态，自动隔离异常状态的实例，从而解决了云服务器的单点问题，同时提高了应用的整体服务能力。今天创新互联给大家介绍下LVS负载均衡群集——keepalived+DR实现原理及工作模式

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keepalived实现原理

keepalived采用vrrp热备份协议，实现Linux云服务器的多机热备功能
vrrp，虚拟路由冗余协议，是针对路由器的一种备份解决方案

keepalivd案列讲解

keepalived可实现多机热备，每个热备组有多台服务器，最常用的就是双机热备
双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器

实验原理图

实验环境

虚拟ip 192.168.100.10
lvs1调度服务器 192.168.100.100
lvs2调度服务器 192.168.100.111
web1服务器 192.168.100.200
web2服务器 192.168.100.222
client测试机 192.168.100.20

1，在lvs1调度服务器上安装keepalived，ipvsadm服务

[root@lvs1 ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
[root@lvs1 ~]# vim /etc/sysctl.conf  ##配置路由转发功能
net.ipv4.ip_forward=1    ##路由功能
##proc响应关闭重定向功能
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@lvs1 ~]# sysctl -p   ##加载生效
[root@lvs1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs1 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0   ##复制虚拟网卡的配置文件
[root@lvs1 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0   ##添加配置文件信息，原有的信息删除
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs1 network-scripts]# cd /etc/init.d/   ##创建脚本便于service使用
[root@lvs1 init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.10   ##虚拟ip
RIP1=192.168.100.200 ##真实web服务器ip
RIP2=192.168.100.222
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##保存配置
                systemctl start ipvsadm  ##启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
##设置ens33:0地址，广播地址，子网掩码，并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  ##添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr ##指定虚拟服务访问入口，指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g ##指定真实服务器，dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   ##清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  ##关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  ##关闭接口
                route del $VIP   ##删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  ##判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs1 init.d]# chmod +x dr.sh  ##给执行权限

2，修改lvs1服务器为仅主机模式，并修改网卡配置

[root@lvs1 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡信息
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@lvs1 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@lvs1 init.d]# ifup ens33:0   ##开启虚拟网卡
[root@lvs1 init.d]# service dr.sh start   ##开启lvs服务
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs1 init.d]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@lvs1 init.d]# setenforce 0

3，修改lvs2调度服务器配置（和lvs1服务器相同配置，修改lvs地址，虚拟ip还是100.10）

[root@lvs2 ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
[root@lvs2 ~]# vim /etc/sysctl.conf  ##配置路由转发功能
net.ipv4.ip_forward=1    ##路由功能
##proc响应关闭重定向功能
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@lvs2 ~]# sysctl -p   ##加载生效
[root@lvs2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs2 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0   ##复制虚拟网卡的配置文件
[root@lvs2 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0   ##添加配置文件信息，原有的信息删除
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs2 network-scripts]# cd /etc/init.d/   ##创建脚本便于service使用
[root@lvs2 init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.10   ##虚拟ip
RIP1=192.168.100.200 ##真实web服务器ip
RIP2=192.168.100.222
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##保存配置
                systemctl start ipvsadm  ##启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
##设置ens33:0地址，广播地址，子网掩码，并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  ##添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr ##指定虚拟服务访问入口，指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g ##指定真实服务器，dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   ##清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  ##关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  ##关闭接口
                route del $VIP   ##删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  ##判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs2 init.d]# chmod +x dr.sh  ##给执行权限

[root@lvs2 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡信息，切换为仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.111
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@lvs2 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@lvs2 init.d]# ifup ens33:0   ##开启虚拟网卡
[root@lvs2 init.d]# service dr.sh start   ##开启lvs服务
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs2 init.d]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@lvs2 init.d]# setenforce 0

4，配置web1节点服务器

[root@web1 ~]# yum install httpd -y    ##安装web服务
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# echo "this is kgc web" > /var/www/html/index.html  ##创建网站页面
[root@web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/   
[root@web1 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0  ##修改回环网卡的虚拟网卡
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
[root@web1 network-scripts]# cd /etc/init.d/
[root@web1 init.d]# vim web.sh    ##编写arp脚本
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.10
                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   ##arp忽略
                                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 $VIP /dev/null 2>&1
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore ##arp开启
                                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 Stopd"
                                ;;
                *)
                                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                                exit 1
                esac
                exit 0
[root@web1 init.d]# chmod +x web.sh   ##给权限

5，配置web1网卡（仅主机模式）

[root@web1 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡，仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.200
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@web1 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@web1 init.d]# service web.sh start   ##启动脚本
RealServer Start OK 
[root@web1 init.d]# systemctl start httpd.service   ##开启web服务
[root@web1 init.d]# ifup lo:0   ##开启回环虚拟网卡

6，配置web2节点服务器和web1相同的配置

[root@web2 ~]# yum install httpd -y    ##安装web服务
[root@web2 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@web2 ~]# setenforce 0
[root@web2 ~]# echo "this is accp web" > /var/www/html/index.html  ##创建网站页面
[root@web2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/   
[root@web2 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0  ##修改回环网卡的虚拟网卡
[root@web2 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
[root@web2 network-scripts]# cd /etc/init.d/
[root@web2 init.d]# vim web.sh    ##编写arp脚本
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.10
                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   ##arp忽略
                                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 $VIP /dev/null 2>&1
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore ##arp开启
                                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 Stopd"
                                ;;
                *)
                                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                                exit 1
                esac
                exit 0
[root@web2 init.d]# chmod +x web.sh   ##给权限
##配置web2网卡（仅主机模式）
[root@web2 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡，仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.222
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@web2init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@web2init.d]# service web.sh start   ##启动脚本
RealServer Start OK 
[root@web2 init.d]# systemctl start httpd.service   ##开启web服务
[root@web2 init.d]# ifup lo:0   ##开启回环虚拟网卡

7，配置lvs1上keepalived部署

[root@lvs1 init.d]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
    ...
    smtp_server 127.0.0.1           #指向本地
    router_id LVS_01   #指定名称,备份服务器不同名称
    ...             
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER             #备份服务器是BACKUP
    virtual_router_id 10     #组号相同
    ...
    auth_pass abc123         #验证密码
    priority 100              #优先级备份小于主
    ...
    virtual_ipaddress {
                192.168.100.10
        }
    ...
virtual_server 192.168.100.10 80 {
...
    real_server 192.168.100.200 80 {
                weight 1
                TCP_CHECK {
                        connect_port 80       
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                }   
        }   
        real_server 192.168.100.222 80 {
                weight 1
                TCP_CHECK {                    #tcp
                        connect_port 80              #添加端口
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                }   
        }    
}
[root@lvs1 init.d]# systemctl start keepalived.service 
[root@lvs1 init.d]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.100.111:/etc/keepalived/
##复制到lvs2服务器上

8，在lvs2服务器上修改keepalived配置文件

[root@lvs2 init.d]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf   ##修改keepalive配置文件
router_id LVS_02   ##router_id不能相同
...
state BACKUP     ##备服务器
...
priority 90    ##优先级低于主服务器
[root@lvs2 init.d]# systemctl start keepalived.service    ##启动keepalive服务

9，使用client测试机测试（访问不到重启全部服务即可）

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网页题目：keepalived+DR实现原理及工作模式
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