Keepalive 之 高可用实现

时间:2021-05-18 01:23:10

1  概述


本文将介绍三个Keepalive高可用的实现案例,分别是keepalive实现LVS高可用,keepalive通过fwmark实现LVS高可用,keepalive实现Nginx高可用。


实验准备


.(1) 各节点时间必须同步,这个操作很关键。工具有ntp  chronyCentOS7上开始启用)

.(2) 确保iptablesselinux不会成为阻碍。7上要停止firewalld服务和iptables

.(3) 各节点之间可通过主机名互相通信(对KA并非必须),建议使用/etc/hosts文件实现

172.18.50.6373 上配置

echo"172.18.50.63  node1 ">>/etc/hosts

echo"172.18.50.73 node2">>/etc/hosts

.(4) 各节点之间的root用户可以基于密钥认证的ssh服务完成互相通信(对KA并非必须,但是建议配置)

两台都要设置

172.18.50.63上配置

ssh-keygen

ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub 172.18.50.73

172.18.50.73上配置

ssh-keygen

ssh-copy-id -i /root/.ssh/id_rsa.pub 172.18.50.63

(5)多播地址

建议更改默认的多播地址,防止冲突,可以在配置文件里的全局加入选项vrrp_mcast_group4224.100.50.100。将组播地址调整为224.100.50.100

网卡需要支持多播模式,默认网卡都开启多播功能,可以使用如下的命令关闭多播地址(不能关闭该功能,仅当学习):

ip link set dev eth1 multicast off.

(6)测试

通过抓包查看

tcpdump -i eth1 -nn host 组播ip,如下

tcpdump -i eth1 -nn host 224.50.50.50

注意,如果对应的主服务器的keepalived服务被停了,就会发一条优先级为0的状态。查看vip地址用ip a命令查看对应主机是否将VIP加入到网卡里


3 配置介绍


.虚拟服务器:

.配置参数:

有两个配置的方法

virtual_server  IP port 定义vip和端口,实现对该vip的统一调度

virtual_server  fwmark int:指在keepalive的机器上的防火墙mangle表打标签。同一标签的主机实现同一的调度。如对外同一服务有两个ipvip1 vip2,后端有4RSvip1vip2mangle表上打同一标签,后台的4RS都配置这两个vip,那么keepalive服务器就可以实现访问这两个vip时,实现对这四台RS的统一调度

virtual_server  IP port | virtual_server  fwmark int{
    ...
    real_server{
    ...
    }
    ...
}

常用参数

.delay_loop  <INT>:服务轮询的时间间隔.lb_algo  rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh:定义调度方法.lb_kind  NAT|DR|TUN:集群的类型.persistence_timeout  <INT>:持久连接时长.protocol TCP:服务协议,仅支持TCP.sorry_server  <IPADDR>   <PORT>:所有RS故障时,备用服务器地址#以下配置,有几台RS就要重复配置几遍.real_server<IPADDR><PORT>{weight   <INT> RS权重notify_up  <STRING>|<QUOTED-STRING> RS上线通知脚本notify_down  <STRING>|<QUOTED-STRING> RS下线通知脚本HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK   { ...}:定义当前主机的健康状态检测方法}

KeepAlived配置检测

.HTTP_GET|SSL_GET:应用层检测HTTP_GET|SSL_GET {url{path  <URL_PATH>:定义要监控的URLstatus_code  <INT>:判断上述检测机制为健康状态的响应码digest  <STRING>:判断为健康状态的响应的内容的校验码}connect_timeout  <INTEGER>:连接请求的超时时长nb_get_retry  <INT>:重试次数delay_before_retry  <INT>:重试之前的延迟时长connect_ip   <IPADDRESS>:向当前RS哪个IP地址发起健康状态检测请求,分流,定义用来监控的网卡和提供服务的网卡不一样connect_port  <PORT>:向当前RS的哪个PORT发起健康状态检测请求bindto   <IP ADDRESS>:发出健康状态检测请求时使用的源地址bind_port  <PORT>:发出健康状态检测请求时使用的源端口} .TCP_CHECK {connect_ip <IP ADDRESS>:向当前RS的哪个IP地址发起健康状态检测请求connect_port <PORT>:向当前RS的哪个PORT发起健康状态检测请求bindto  <IP ADDRESS>:发出健康状态检测请求时使用的源地址bind_port <PORT>:发出健康状态检测请求时使用的源端口connect_timeout <INTEGER>:连接请求的超时时长}


4  案例实现


所有实验会用到通知脚本和RS配置脚本,所以,将这两个脚本单独放置

4.1示例通知脚本

这里例子是发邮件的脚本,实际情况当角色发生变化的时候,需要服务器执行什么操作可以直接写入脚本里,而不仅仅是发邮件通知,从而实现其他应用的高可用。

#!/bin/bash#contact='root@localhost'notify() {mailsubject="$(hostname) to be $1, vipfloating"mailbody="$(date +'%F %T'): vrrp transition,$(hostname) changed to be $1"echo "$mailbody" | mail -s"$mailsubject" $contact}case  $1  inmaster)notify master;;backup)notify backup;;fault)notify fault;;*)echo "Usage: $(basename $0){master|backup|fault}"exit 1;;esac

.脚本的调用方法:

直接写入配置文件VRRPD配置段里

notify_master  "/etc/keepalived/notify.sh master"notify_backup  "/etc/keepalived/notify.sh backup"notify_fault   "/etc/keepalived/notify.sh fault"

重启服务,用mail查看

4.2 RS配置

#!/bin/bash##******************************************************************************#Author:                 Sunny#Date:                 2017-10-24#FileName:                  lvs_dr_rs.sh#version:                 1.0#Your change info:      #Description:                   For auto set RS_dr#DOC URL:               http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1975813 #Copyright(C):                2017  All rights reserved#*****************************************************************************vip=172.18.50.80mask='255.255.255.255'dev=lo:1rpm -q httpd &> /dev/null || yum -y install httpd &>/dev/nullservice httpd start &> /dev/null && echo "The httpd Server is Ready!"echo "<h1>`hostname`</h1>" > /var/www/html/index.htmlcase $1 instart)    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce    ifconfig $dev $vip netmask $mask broadcast $vip up    echo "The RS Server is Ready!"    ;;  stop)    ifconfig $dev down    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce    echo "The RS Server is Canceled!"    ;;  *)     echo "Usage: $(basename $0) start|stop"    exit 1    ;;  esac


4.3  keepalive实现LVS高可用

实现效果是当有请求过来时,根据轮询规则调度到后端RS,同时实现了对RS的健康性检查,同时实现VS的高可用

拓扑图如下

Keepalive  之  高可用实现

4.3.1 HA1 配置如下

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {   notification_email {   root@localhost   }   notification_email_from node1@localhost   smtp_server 127.0.0.1   smtp_connect_timeout 30   router_id node1   vrrp_mcast_group4 224.50.50.50}vrrp_instance VI_1 {    state MASTER    interface eth1    virtual_router_id 50    priority 100    advert_int 1    authentication {        auth_type PASS        auth_pass sunny    }    virtual_ipaddress {172.18.50.80    }notify_master "/etc/keepalived/vip1_notify.sh master"    notify_backup "/etc/keepalived/vip1_notify.sh backup"    notify_fault  "/etc/keepalived/vip1_notify.sh fault" virtual_server 172.18.50.80 80 { delay_loop 3 lb_algo wrr  lb_kind DR protocol TCP  sorry_server 127.0.0.1 80    real_server 172.18.50.65 80 {    weight 2    HTTP_GET {        url {        path /        status_code 200         }       connect_timeout 1    nb_get_retry 2    delay_before_retry 1    }       }       real_server 172.18.50.75 80 {    weight 1    HTTP_GET {        url {        path /        status_code 200         }       connet_timeout 1    nb_get_retry 2    delay_before_retry 1        }       }    }}

HA2只需调整优先级,stats 为BACKUP,网卡等相关信息,其他不变,RS配置参考3.2,注意VIP使用32位,防止路由问题,导致调度不通,然后测试

4.4  keepalive通过fwmark实现LVS高可用

基于fwmark双主模式的lvs集群,基于fwmark,实现双主高可用的前提下,根据防火墙prerouting链上的mark会将所有的请求均匀调度。


Keepalive  之  高可用实现

4.4.1 打标签

在两台6373keepalive机器上防火墙的mangle表打标签,命令如下

iptables -t mangle -A PREROUTING -d172.18.50.80,172.18.50.90 -p tcp --dport 80 -j MARK --set-mark 6

4.4.2 HA1 上配置

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {   notification_email {   root@localhost   }   notification_email_from node1@localhost   smtp_server 127.0.0.1   smtp_connect_timeout 30   router_id node1   vrrp_mcast_group4 224.50.50.50}vrrp_instance VI_1 {    state MASTER    interface eth1    virtual_router_id 50    priority 100    advert_int 1    authentication {        auth_type PASS        auth_pass sunny    }    virtual_ipaddress {172.18.50.80    }notify_master "/etc/keepalived/vip1_notify.sh master"    notify_backup "/etc/keepalived/vip1_notify.sh backup"    notify_fault  "/etc/keepalived/vip1_notify.sh fault"} virtual_server fwmark 6 { delay_loop 3 lb_algo wrr  lb_kind DR protocol TCP  sorry_server 127.0.0.1 80    real_server 172.18.50.65 80 {    weight 1    HTTP_GET {        url {        path /        status_code 200         }       connect_timeout 1    nb_get_retry 2    delay_before_retry 1    }       }       real_server 172.18.50.75 80 {    weight 1    HTTP_GET {        url {        path /        status_code 200         }       connet_timeout 1    nb_get_retry 2    delay_before_retry 1        }   }  }

4.4.3 配置RS1和RS2,参考3.2,然后进行测试

4.5  keepalive实现Nginx高可用

.keepalived调用外部的辅助脚本进行资源监控,并根据监控的结果状态能实现优先动态调整

.vrrp_script:自定义资源监控脚本,vrrp实例根据脚本返回值,公共定义,可被多个实例调用,定义在vrrp实例之外

.track_script:调用vrrp_script定义的脚本去监控资源,定义在实例之内,调用事先定义的vrrp_script

.分两步:(1)先定义一个脚本;(2) 调用此脚本。

vrrp_script  <SCRIPT_NAME> {script " " #这里写脚本的真实路径,也可以是bash命令interval INT  #多久执行一次脚本weight  -INT #当主服务异常,把之前定义的vrrp权重减掉多少,减少得比backup的值还低,这样就可以实现对别得应用的高可用性的支持}track_script {#以下是调用脚本,这里相当于是虚拟路由器的代码段SCRIPT_NAME_1SCRIPT_NAME_2}

示例:高可用nginx服务

Keepalive  之  高可用实现

两台nginx服务器上分别安装keepalive,通过脚本检查keepalive nginx是否存在,实现高可用。

一般只有一台keepalive的级别高,所以该机器的nginx起作用,负责调度,当nginx异常,权重减去20后,备用的keepalive起作用,备用机器删的nginx接管工作。后端的RS是定义在nginxhttp配置段里

 

chk_down 的函数作用是检查/etc/keepalived/down文件存在时,就返回1,就将keepalive权重减去20vip将配置到另一台主机,使得备用主机生效。当/etc/keepalived/down删掉后,该主机的优先级就会自动加上20.重新抢占vip

chk_nginx 的函数作用是检查nginx是否正常运行,当nginx异常时,就将keepalive优先级减去20vip将配置到另一台主机,使得另一台的keepalive生效当nginx重新工作后,该主机的优先级就会自动加上20.重新抢占vip

4.5.1 HA1配置如下

! Configuration File for keepalivedglobal_defs {   notification_email {   root@localhost   }   notification_email_from node1@localhost   smtp_server 127.0.0.1   smtp_connect_timeout 30   router_id node1   vrrp_mcast_group4 224.50.50.50}vrrp_script  chk_down {script "[[ -f   /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"interval  1weight  -20  }vrrp_script  chk_nginx {script "killall -0 nginx && exit 0 || exit 1"interval 1weight  -20fall 2 rise 1 }vrrp_instance VI_1 {    state MASTER    interface eth1    virtual_router_id 50    priority 100    advert_int 1    authentication {        auth_type PASS        auth_pass sunny    }    virtual_ipaddress {172.18.50.80    }notify_master "/etc/keepalived/vip1_notify.sh master"    notify_backup "/etc/keepalived/vip1_notify.sh backup"    notify_fault  "/etc/keepalived/vip1_notify.sh fault"track_script { chk_down chk_nginx   }}

4.5.2 nginx 配置如下

    http{        ......          upstream websrvs {        server 172.18.50.75:80 weight=1;        server 172.18.50.65:80 weight=2;        server 127.0.0.1:8000 backup;            }           ......    }       server {        .....            location / {         proxy_pass http://websrvs;            }           ......    }

4.5.3 测试

创建/etc/keeplived/down文件以及关闭keepalive查看实验

本文出自 “阳光运维” 博客,请务必保留此出处http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1978259