LVS+KeepAlived,RabbitMQ高可用负载均衡

时间:2022-12-22 17:24:15

最近团队准备对项目进行重构,其中用到了RabbitMQ,也考虑了几个方案,下边着重介绍在项目中即将采用的方案。关于RabbitMQ就不在这里详细说明,具体查看 RabbitMQ中文手册。直接看架构图:

LVS+KeepAlived,RabbitMQ高可用负载均衡 


如图所示: 前端采用keepalived+lvs实现高可用负载均衡, RabbitMQ HA 队列(镜像队列)进行消息队列结构复制。本方案中搭建两个节点,并且都是磁盘节点(所有节点状态保持一致,节点完全对等),只要有任何一个节点能够工作,RabbitMQ 集群对外就能提供服务。任务处理进程同时监控每一太RabbitMQ节点(每个节点都相应部署一份任务处理模块)。这样一来,每一份任务处理模块只需要处理自己所监听的rabbitMQ-server接受的任务即可,两份任务处理模块功能完全一致,但相互不影响;当其中一台RabbitMQ宕机之后,与之对应的任务处理进程停止即可,不影响另外一个节点正常工作。


本例环境:

rabbitMQ1:192.168.1.121 hostname:initiator

rabbitMQ2:192.168.1.114 hostname:mygateway

keepalived(master)+lvs:192.168.1.121

keepalived(backup)+lvs:192.168.1.114

VIP:192.168.1.120


配置rabbitMQ集群:

修改两个节点的/etc/hosts文件,确保可以通过hostname连通。

[root@initiator~]# cat /etc/hosts192.168.1.121   initiator
192.168.1.114   mygateway

两个节点安装rabbitMQ:

yum -y install rabbitmq-server

配置两个节点上rabbitmq的cookie,将两个节点上的/var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie内容设置为一样的。注意权限为:400,所有者:rabbitmq:rabbitmq

[root@initiator ~]# cat /var/lib/rabbitmq/.erlang.cookie

两个节点启动rabbitMQ:

[root@initiator ~]# rabbitmq-server -detached

在其中任意一个节点执行操作,配置rabbitMQ集群:


[root@initiator ~]# rabbitmqctl stop_app[root@initiator ~]# rabbitmqctl join_cluster --ram rabbit@mygateway #创建ram类型的集群[root@initiator ~]# rabbitmqctl start_app

查看rabbitMQ集群状态:

[root@initiator ~]# rabbitmqctl cluster_statusCluster status of node rabbit@initiator ...[{nodes,[{disc,[rabbit@initiator,rabbit@mygateway]}]}, {running_nodes,[rabbit@mygateway,rabbit@initiator]}, {partitions,[]}]...done.

设置镜像队列策略,任意一个节点执行:

[root@initiator ~]# rabbitmqctl set_policy ha-all “^” ’{“ha-mode”:”all”}’

将所有队列设置为镜像队列,即队列会被复制到各个节点,各个节点状态保持一致。

至此,rabbitMQ配置完成,可以在任意一个节点执行命令查看两个节点是否保持一致:

[root@initiator ~]# rabbitmqctl add_vhost testClusterCreating vhost "testCluster" ......done.[root@initiator ~]# rabbitmqctl list_vhostsListing vhosts .../testCluster...done.[root@mygateway ~]# rabbitmqctl list_vhostsListing vhosts .../testCluster...done.

可以看到创建的虚拟机被复制了另外一个节点,两个节点状态保持一致。更多命令行操作,请查看rabbitmqctl --help


配置keepalived+lvs:


LVS(Linux Virtual Server),Linux虚拟服务器。目前已被Linux内核接纳,在内核模块的名称为ip_vs,从Linux内核版本2.6起,ip_vs code已经被整合进了内核中,因此,只要在编译内核的时候选择了ipvs的功能,您的Linux即能支持LVS。Linux 2.4.23以后的内核版本也整合了ip_vs code,但是如果更旧的内核版本,需要手动将ip_vs code整合进内核源码中,并重新编译内核房可使用lvs。在Linux中用户并不能直接操作内核模块,所以ip_vs也有相应的用户空间程序ipvsadm,用户可以直接使用ipvsadm对lvs进行配置即可。

Keepalived是一个专门为lvs提供高可用功能的机制,它可以实现当有两个主从lvs,而且主lvs损坏的时候,将其IP地址以及lvs转移至备份lvs上。其高可用主要基于VRRP协议实现,VRRP是一个“选举”协议,它能够动态地将一个虚拟路由器的责任指定至同一个VRRP组中的其它路由器上,从而消除了静态路由配置的单点故障。如果一个VRRP设备将虚拟路由器IP地址作为真实的接口地址,则该设备被称为IP地址拥有者。如果IP地址拥有者是可用的,通常它将成为Master。

本例中lvs和keepalived搭配使用,所以lvs配置比较简单,具体的添加realserver的操作keepalived在配置文件中代为操作了。lvs只需要绑定虚IP即可,lvs脚本:

[root@initiator ~]# cat /etc/rc.d/init.d/realserver.sh #!/bin/bash  # description: Config realserver lo and apply noarp  SNS_VIP=192.168.1.120. /etc/rc.d/init.d/functionscase "$1" instart)   ifconfig lo:0 $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP   /sbin/route add -host $SNS_VIP dev lo:0   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   sysctl -p >/dev/null 2>&1   echo "RealServer Start OK"     ;;stop)   ifconfig lo:0 down   route del $SNS_VIP >/dev/null 2>&1   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   echo "RealServer Stoped"     ;;*)   echo "Usage: $0 {start|stop}"     exit 1esacexit 0

两个节点要保持内容一致,运行realserver.sh:

[root@initiator ~]# chmod u+x /etc/rc.d/init.d/realserver.sh[root@initiator ~]# /etc/rc.d/init.d/realserver.sh start

查看VIP是否成功绑定到lo上:

[root@initiator ~]# ip add1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host loinet 192.168.1.120/32 brd 192.168.1.120 scope global lo:0inet6 ::1/128 scope host

两个节点都要执行以上操作。

两个节点安装keepalived:

[root@initiator ~]# yum -y install keepalived

在主节点上修改keepalived配置文件:

[root@initiator ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf! Configuration File for keepalivedglobal_defs {   notification_email { acassen@firewall.loc failover@firewall.loc sysadmin@firewall.loc   }   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc   !smtp_server 192.168.200.1   smtp_connect_timeout 30   router_id LVS_DEVEL  persistence_timeout 7200}!vrrp_script chk_port { #定义检测脚本 此处!表示注释掉!   script "/opt/checkRabbitmq.sh" #脚本具体路径!   interval 2 #检测频率!   weight 2!}vrrp_instance VI_1 {state MASTER #备节点上修改为BACKUPinterface eth1 #根据情况修改为本机的网卡名称virtual_router_id 52priority 100 #备节点将此值修改为低于100即可,优先级advert_int 1authentication {auth_type PASS #备节点与之一致auth_pass 1111 #备节点与之一致}!track_script {!   chk_port #调用检测脚本!}virtual_ipaddress {192.168.1.120/32 dev eth1 label eth1:0 #将VIP绑定到网卡上}}virtual_server 192.168.1.120 5672 { #配置虚拟IP实例delay_loop 6lb_algo rr #lvs调度算法,此处为轮询lb_kind DR #LVS模型,此处为采用DR模型,直接路由#nat_mask 255.255.255.0#persistence_timeout 50protocol TCPreal_server 192.168.1.121 5672 {#后端的realserver,即真正运行rabbitMQd 主机IP 及端口weight 2TCP_CHECK { #rabbitMQ端口检测connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 5672}}real_server 192.168.1.114 5672 { #第二个rabbitMQ节点weight 2TCP_CHECK {connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3connect_port 5672}}}}

在两个节点上启动keepalived:

[root@initiator ~]# /etc/init.d/keepalived start

在主节点上查看,VIP是否绑定到主节点上的ethN网卡上:

[root@initiator ~]# ip add1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host loinet 192.168.1.120/32 brd 192.168.1.120 scope global lo:0inet6 ::1/128 scope host    valid_lft forever preferred_lft forever2: eth1: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000link/ether 00:50:56:27:b0:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.1.121/24 brd 192.168.1.255 scope global eth1inet 192.168.1.120/32 scope global eth1:0inet6 fe80::250:56ff:fe27:b080/64 scope link    valid_lft forever preferred_lft forever

可以看到,VIP已经成功绑定到eth1上。

查看keepalived的日志:

[root@initiator ~]# tail /var/log/messages[root@localhost~]# ipvsadm -Ln # 查看LVS状态,若有没有该工具yum -y install ipvsadm即可

具体对rabbitMQ的健康状态检查后执行的操作,在real_server区段添加:

notify_up  $PATH/SCRIPT.sh #检测到服务开启后执行的脚本 可以是邮件报警,如某某IP,rabbitMQ挂掉。。。。notify_down $PATH/SCRIPT.sh #检测到服务停止后执行的脚本.

在实际应用中,当master挂掉之后,backup会占有资源。但当master恢复之后会抢占资源,自己继续做回主,将VIP绑定至master主机上。此时正在连接的业务有可能会中断。所以在生产上需要设置为不抢占(nopreempt)资源,即它活了之后也不会将主抢回来,继续作为备机存在。但nopreempt只能在stat 为BACKUP时设置,所以此时应该将主备机上的stat 都设置为BACKUP,将priority设置为一高一低,以优先级高低确定谁是主。

对keeplived做简单的修改即可:

state BACKUP#都修改成BACKUPvirtual_router_id 60#默认51 主从都修改为60priority 100#优先级(1-254之间),另一台改为90,备用节点必须比主节点优先级低。nopreempt   #不抢占资源,意思就是它活了之后也不会再把主抢回来,备机不需要设置改项

客户端连接192.168.1.120:5672就可以像使用单台rabbitMQ一样使用进行队列操作,lvs会轮询的将客户端的链接路由至两台realserver上。在生产环境里,要设置keepalived,rabbitMQ、lvs启动脚本为开机启动。

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