LVS+heartbeat+ldirectord高可用负载均衡集群解决方案

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。本项目由章文嵩博士在1998年5月创立，是中国国内最早出现的*软件项目之一。其作用是实现LB（Load Balance）将大量的并发访问或数据流量分担到多台节点设备上分别处理，减少用户等待响应的时间；将单个重负载的运算分担到多台节点设备上做并行处理，每个节点设备处理结束后，将结果汇总，返回给用户，系统处理能力得到大幅度提高。

HA（High Avalibaility）高可用性，即双机热备的方式保证服务的高可用性。

本文高可用负载均衡集群解决方案，是在LVS实现负载均衡的基础之上，采用双机热备director来保证lvs个高可用性，并通过heartbeat实时监听主director的运行状态，另外使用ldirectord实时监测director后端Real Server的健康状态，将不能正常提供服务的主机离线。

整套方案拓扑架构如图：

下面开始详述实现步骤：

一、两台Real Server：RS1、RS2的配置

初始化步骤：配置ip地址、主机名、yum源等不在赘述

  
 
 
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 
   
  
  #定义内核参数，禁止real server响应ARP广播请求

Ps：由于使用DR模型故要屏蔽arp对后端realserver的解析

  
 
 
ifconfig lo:0 192.168.0.123 broadcast 192.168.0.123 netmask 255.255.255.255 up 
   
  
  #在回环端口配置对外通信的VIP，并锁定其广播域 
   
  
  route add -host 192.168.0.123 dev lo:0 
   
  
  #配置主机路由，使之对外发送数据包均使用VIP

  
 
 
yum install -y httpd 
   
  
  #安装安装web服务 
   
  
  service httpd start 
   
  
  echo '<h>Real Server 1</h>' >  /var/www/html/index.html 
   
  
  #添加real server测试页面 
   
  
  mkdir /var/www/html/test/ 
   
  
  echo 'ok' >  /var/www/html/test/index.html 
   
  
  #为ldirectord提供检测页面 
   
  
  service httpd start

Ps：这里仅以RS1为实例进行说明，RS2同此法操作。

二、高可用HA director节点的配置

初始化步骤：配置ip、yum源等。

Ps：两台director节点都使用双网卡，eth0与real server同网段，eth1使用网卡直连用于传输心跳信号。

  
 
 
vim /etc/hosts 
   
  
  192.168.0.71    node1.a.org         node1 
   
  
  192.168.0.72    node2.a.org         node1 
   
  
  #用于实现两台director节点间域名解析，此操作node1、node2相同

  
 
 
vim /etc/sysconfig/network 
   
  
  #设置主机名 
   
  
  hostname node1.a.org 
   
  
  #修改主机名使之立即生效

使heartbeat信息加密传输

  
 
 
ssh-keygen -t rsa 
   
  
  #生成密钥 
   
  
  ssh-copy-id -i .ssh/id_rsa.pub root@node2.a.org 
   
  
  #将公钥复制给node2 
   
  
  ssh node2 -- ‘ifconfig’ 
   
  
  #执行命令测试，此时应该显示node2的ip信息

安装heartbeat

  
 
 
cd heartbeat 
   
  
  yum localinstall -y --nogpgcheck ./* 
   
  
  #安装此目录中的所有rpm包

  
 
 
cd /usr/share/doc/heartbeat-2.1.4 
   
  
  cp authkeys /etc/ha.d/ 
   
  
  cp haresources /etc/ha.d/ 
   
  
  cp ha.cf /etc/ha.d/ 
   
  
  #拷贝heartbeat所需配置文件到指定目录下

  
 
 
vim /etc/ha.d/ha.cf 
   
  
  bcast eth1 
   
  
  #定义心跳信息从那一块网卡传输 
   
  
  node node1.a.org 
   
  
  node node2.a.org 
   
  
  #添加这两行，用于指明心跳信号传输范围 
   
  
  vim /etc/ha.d/authkeys 
   
  
  auth 2 
   
  
  2 sha1 [键入随机数] 
   
  
  chmod 400 authkeys 
   
  
  #保存退出并修改权限400 
   
  
  vim /etc/ha.d/haresource 
   
  
  
node1.a.org         192.168.0.123/24/eth0/192.168.0.255 ldirectord::ldirectord.cf httpd

   
  
  #末行添加主节点域名，vip资源，广播地址，ldirectord资源，以及用户提供显示错误页面的httpd资源

同步配置文件到node2

  
 
 
/usr/lib/heartbeat/ha_propagate 
   
  
  #脚本用来同步ha.cf和authkeys文件到node2 
   
  
  scp haresources node2:/etc/ha.d/ 
   
  
  #复制haresource到nod2

配置ldirectord，同步配置文件

  
 
 
cp /usr/share/doc/heartbeat-ldirectord-2.1.4/ldirectord.cf /etc/ha.d/ldirectord.cf 
   
  
  #复制ldirector的配置文件

内容如下配置

  
 
 
checktimeout=3 
   
  
  #当DR收不到realserver的回应，设定几秒后判定realserver当机或挂掉了，预设5秒。 
   
  
  checkinterval=1 
   
  
  #查询间隔，每个几秒侦测一次realserver 
   
  
  autoreload=yes 
   
  
  #配置文件发生改变是否自动重读 
   
  
  quiescent=yes 
   
  
  #静态链接，yes：表示侦测realserver宕机，将其权值至零（如果开启了persistent参数不要用yes）；no：表示侦测到宕机realserver，随即将其对应条目从ipvsadm中删除。 
   
  
  virtual=192.168.0.123:80 
   
  
          real=192.168.0.51:80 gate 4 
   
  
          real=192.168.0.52:80 gate 2 
   
  
          fallback=127.0.0.1:80 gate #realserver全部失败，vip指向本机80端口。 
   
  
          service=http 
   
  
          request="test/index.html" #用于健康检测的url 
   
  
          receive="ok"    #用于健康检测的url包含的关键字 
   
  
          scheduler=wlc 
   
  
          #persistent=600 
   
  
          #持久链接：表示600s之内同意ip将访问同一台realserver 
   
  
          protocol=tcp 
   
  
          checktype=negotiate 
   
  
          #检查类型：negotiate，表示DR发送请求，realserver恢复特定字符串才表示服务正常；connect，表示DR能够连线realserver即正常。 
   
  
          checkport=80

启动两个节点上的heartbeat

  
 
 
service heartbeat start 
   
  
  ssh node2 -- 'service heartbeat start' 
   
  
  #启动两节点heartbeat服务

Ps：ldirectord同vip一样是DR节点争夺的资源，由heartbeart启动

tail -f /var/log/messages

应出现：heartbeat: info: Running /etc/ha.d/resource.d/ldirectord ldirectord.cf start

ip、ldirectord和httpd资源被主节点成功启动

或查看ipvsadm -ln

在主节点上安装httpd服务，并创建测试页

  
 
 
yum install -y httpd  
   
  
  
#安装安装web服务  


   
  
  echo '<h2>sorry, web service is down, please try again later...</h2>' >  /var/www/html/index.html  
   
  
  #node1上添加报错提示  
   
  
  echo 'sorry, web service is down, please try again later...' >  /var/www/html/index.html  
   
  
  #node2上添加报错提示，此处字体不同以示区别