Keepalived双机热备

  • 学会构建双机热备系统
  • 学会构建LVS+HA高可用群集

1.1 Keepalived概述及安装

        Keepalived的官方网站位于http://www.keepalived.org/,本章将以yum方式讲解Keepalived的安装、配置和使用过程。在非LVS群集环境中使用时,Keepalived也可以作为热备软件使用

1. Keepalived的热备方式

        Keepalived采用VRRP(虚拟路由冗余协议)热备份协议,以软件的方式实现Linux服务器的多级热备功能。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案——由多台路由器组成一个热备组,通过共用的虚拟IP地址对外提供服务;每个热备组内同一时刻只有一台主路由器提供服务,其他路由器处于冗余状态,若当前在线的路由器失效,则其他路由器会自动接替(优先级决定接替顺序)虚拟IP地址,以继续提供服务如图

Keepalived的VRRP热备机制

        热备组内的每台路由器都可能成为主路由器,虚拟路由器的IP地址(VIP)可以在热备组内的路由器之间进行转移,所以也称为漂移IP地址。使用Keepalived时,漂移地址的实现不需要手动建立虚接口配置文件(如ens33:0),而是有Keepalived根据配置文件自动管理

2. Keepalived的安装与服务控制

(1)安装Keepalived(主从服务器都要安装)

        在CentOS7系统中,使用yum方式安装keepalived.x86_64 0:1.2.13-8.el7,会自动安装keepalived所需的软件包,除此之外,在LVS群集环境中应用时也需要用到keepalived管理工具

[root@node1 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm            //主服务器[root@node2 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm            //从服务器

(2)控制keepalived服务

        yum安装keepalived后,执行以下命令将keepalived服务设置为开机启动

[root@node1 ~]# systemctl enable keepalived.service            //主服务器[root@node2 ~]# systemctl enable keepalived.service            //从服务器

1.2. 使用Keepalived实现双机热备

        基于VRRP的热备方式,Keepalived可以用作服务器的故障切换,每个热备组可以有多台服务器——当然,最常用的就是双机热备热备了。在这种双机热备的方案中,故障切换主要针对虚拟IP地址的漂移来实现,因此能够适用于各种服务器(不管是Web、FTP、Mail、还是SSH、DNS....)。

       本小节通过一个简单的安装来说明Keepalived双机热备的配置方法。其中,主、备服务器的IP地址分别为192.168.161.10和192.168.161.11,基于漂移地址192.168.161.250提供Web服务,如图

Keepalived双机热备示意图

        主、备设备都需要安装Keepalived;使用yum方式安装httpd提供Web服务,下面讲解与Keepalived相关的配置及测试过程

1. 主服务器的配置

        Keepalived服务的配置目录位于/etc/keepalived/。其中,keepalived.conf是主配置文件;另外包括一个子目录samples/。提供了许多配置样例作为参考。在keepalived的配置文件中,使用“global_defs{...}”区段指定全局参数,使用“vrrp_instance实例名称{...}”区段指定VRRP热备参数,注释文字以“!”符号开头

[root@node1 ~]# cd /etc/keepalived/
[root@node1 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@node1 keepalived]# vim keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R1                    //本路由器(服务器)名称}vrrp_instance VI_1 {                       //定义VRRP热备实例state MASTER                           //热备状态,MASTER表示主服务器interface ens33                        //承载VIP地址的物理接口virtual_router_id 51                   //虚拟路由器的ID号,每个热备组保持一致priority 100                           //优先级,数值越大优先级越高advert_int 1                           //通告间隔秒数(心跳频率)authentication {                       //认证信息,每个热备组保持一致auth_type PASS                     //认证类型auth_pass 123.123                  //密码字串}virtual_ipaddress {192.168.161.250                    //指定漂移地址(VIP),可以有多个}
}

        确认上述配置无误后,然后启动Keepalived服务。实际状态为MASTER的主服务器将为ens33接口自动添加IP地址,通过ip命令可以查看(注意:ifconfig命令看不到)

[root@node1 keepalived]# systemctl start keepalived.service 
[root@node1 keepalived]# ip addr show dev ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000link/ether 00:0c:29:a3:c9:c3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.161.10/24 brd 192.168.161.255 scope global noprefixroute ens33valid_lft forever preferred_lft foreverinet 192.168.161.250/32 scope global ens33valid_lft forever preferred_lft foreverinet6 fe80::5e23:bd31:9cd8:b008/64 scope link noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
[root@node1 keepalived]# 

2. 备用服务器的配置

        在同一个Keepalived热备组内,所有服务器的Keepalived配置文件基本相同,包括虚拟路由器的ID号、认证信息、漂移地址、心跳频率等。不同之处主要在于路由器名称、热备状态、优先级。

  • 路由器名称(router-id):建议为每个参与热备的服务器指定不同的名称
  • 热备状态(state):至少应有一台主服务器,将状态设为MASTER;可以有多台备用服务器,将状态设置为BACKUP
  • 优先级(priorty):数值越大则取得VIP控制权的优先级越高,因此主服务器的优先级设置应设为最高;其他备用服务器的优先级可依次递减,但不要相同,以免在争夺VIP控制权时发生冲突

配置备用服务器(可以用多台)时,可以参考主服务器的配置文件内容,只要修改路由器、热备状态、优先级就可以了

[root@node2 ~]# cd /etc/keepalived/
[root@node2 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@node2 keepalived]# vim keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R2}vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface ens33virtual_router_id 51priority 99advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 123.123}virtual_ipaddress {192.168.161.250}
}

        确认配置无误后,一样需要启动Keepalived服务,此时主服务器仍然在线,VIP地址实际上仍然由主服务器控制,其他服务器处于备用状态,因此在备用服务器中将不会为ens33接口添加VIP地址

[root@node2 keepalived]# systemctl start keepalived.service 
[root@node2 keepalived]# ip addr show dev ens33
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP group default qlen 1000link/ether 00:0c:29:f2:ca:28 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.161.11/24 brd 192.168.161.255 scope global noprefixroute ens33valid_lft forever preferred_lft foreverinet6 fe80::3965:8c44:d947:febb/64 scope link noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
[root@node2 keepalived]# 

3. 测试双机热备功能

        Keepalived的日志信息保存在/var/log/messages文件中,在测试主、备故障自动切换功能时,可以跟踪此日志文件观察热备状态的变化,以针对连通性和Web服务的测试为例,主要操作如下所述

1)连通性测试

        在客户机中执行“ping -t 192.168.161.250”命令,能够正常,持续ping通,根据以下操作继续观察测试结果

        (1)停止启用主服务器的 Keepalived 服务,发现 ping 测试只中断了 1 或 2 个包即恢复正常,说明已有其他服务器接替 VIP 地址,并及时响应客户机请求

        (2)重新启用主服务器的 Keepalived 服务,发现 ping 测试再次中断 1 或 2 个包即恢复正常,说明主服务器已恢复正常,并夺回 VIP 地址的控制权

2)Web访问测试

         在客户机中访问 http://192.168.161.250/,将看到由主服务器 192.168.161.10 提供的网页文档

        (1)停止启用主服务器的 Keepalived 服务,再次访问上述 Web 服务,将看到由备用服务器 192.168.161.11 提供的网页文档,说明 VIP 地址已切换至备用服务器

        (2)重新启用主服务器的 Keepalived 服务,再次访问上述 Web 服务,将看到重新由主服务器 192.168.161.10 提供的网页文档,说明主服务器已重新夺取 VIP 地址

3)查看日志记录

        在执行主、备服务器故障切换的过程中,分别观察各自的/var/log/messages 日志文件,可以看到 MASTER、SLAVE 状态的迁移记录

        (1)主服务器中,Keepalived 服务状态先变为“stop”,移除 VIP 地址,恢复后重新变为 MASTER

        (2)备用服务器中,状态先切换为 MASTER,待主服务器恢复后再交回控制权

通过上述测试过程,可以发现双机热备已经正常。客户机只要通过 VIP 地址就可以访问服务器所提供的 Web 等应用。其中,任何一台服务器失效,另一台服务器将会立即接替服务,从而实现高可用性。实际应用时,注意主、备服务器所提供的 Web 服务内容要保持一致

1.3 LVS+Keepalived高可用群集

        Keepalived 的设计目标是构建高可用的 LVS 负载均衡群集,可以调用 ipvsadm 工具来创建虚拟服务器、管理服务器池,而不仅仅用作双机热备。使用 Keepalived 构建 LVS 群集更加简便易用,主要优势体现在:对 LVS 负载调度器实现热备切换,提高可用性;对服务器池中的节点进行健康检查,自动移除失效节点,恢复后再重新加入
        在基于 LVS+Keepalived 实现的 LVS 群集结构中,至少包括两台热备的负载调度器,三台以上的节点服务器。本节将以 DR 模式的 LVS 群集为基础,增加一台从负载调度器,使用Keepalived 来实现主、从调度器的热备,从而构建兼有负载均衡、高可用两种能力的 LVS网站群集平台,如图
 

使用 Keepalived 构建 LVS 群集时,也需要用到 ipvsadm 管理工具。但大部分工作会由Keepalived 自动完成,不需要手动执行 ipvsadm(除了查看和监控群集以外) 下面主要讲解 Keepalived 的服务器池设置,NFS 共享服务的配置、Keepalived 的热备配置

1. 配置主/从调度器

(1)全局配置、热备配置

        首先为主、从调度器实现热备功能,漂移地址使用LVS群集的VIP地址

##主服务器的配置
[root@node1 ~]# cd /etc/keepalived/
[root@node1 keepalived]# vim keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R1}vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface ens33virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 123.123}virtual_ipaddress {192.168.161.250}
}##备用服务器的配置
[root@node2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {router_id HA_TEST_R2}vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface ens33virtual_router_id 51priority 99advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 123.123}virtual_ipaddress {192.168.161.250}
}

(2)Web服务器池配置(主/备都需要配置)

        在 Keepalieved 的热备配置基础上添加“virtual_server VIP 端口 { ... }”区段来配置虚拟服务器,主要包括对负载调度算法、群集工作模式、健康检查间隔、真实服务器地址等参数的设置

virtual_server 192.168.161.250 80 {                //虚拟服务器地址(VIP)、端口delay_loop 15                                  //健康检查的间隔时间(秒)lb_algo rr                                     //轮询(rr)调度算法lb_kind DR                                     //直接路由(DR)群集工作模式persistence_timeout 50                         //连接保持时间(秒),启动请去掉!号protocol TCP                                   //采用TCP协议real_server 192.168.161.12 443 {                    //第一个Web节点的地址、端口weight 1                                        //节点权重TCP_CHECK {                                     //健康检查方式connect_port 80                             //检查的目标端口connect_timeout 3                           //连接超时(秒)nb_get_retry 3                              //重试次数delay_before_retry 4                        //重试间隔(秒)}}real_server 192.168.161.13 443 {weight 1TCP_CHECK {connect_port 80connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 4}}
}

(3)重新启动Keepalived服务

[root@node1 ~]# systemctl restart keepalived.service [root@node2 ~]# systemctl restart keepalived.service

(4)主/从机器的参数配置

##主服务器
[root@node1 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@node1 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@node1 ~]###备服务器
[root@node2 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@node2 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@node2 ~]# 

(5)Web节点服务器配置

##节点1
[root@node3 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2[root@node3 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2[root@node3 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@node3 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@node3 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.161.250
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
[root@node3 network-scripts]# ifup ifcfg-lo:0
[root@node3 network-scripts]# ifconfig lo:0
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536inet 192.168.161.250  netmask 255.255.255.255loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)##节点2
[root@node4 ~]# vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2[root@node4 ~]# sysctl -p
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.default.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.default.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2[root@node4 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@node4 network-scripts]# cp ifcfg-lo ifcfg-lo:0
[root@node4 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.161.250
NETMASK=255.255.255.255
ONBOOT=yes
[root@node4 network-scripts]# ifup ifcfg-lo:0
[root@node4 network-scripts]# ifconfig lo:0
lo:0: flags=73<UP,LOOPBACK,RUNNING>  mtu 65536inet 192.168.161.250  netmask 255.255.255.255loop  txqueuelen 1000  (Local Loopback)

(6)配置NFS服务器

[root@node5 ~]# yum -y install nfs-utils rpcbind
[root@node5 ~]# vim /etc/exports
/opt/wwwroot    192.168.161.0/24(rw,sync,no_root_squash)
[root@node5 ~]# systemctl restart rpcbind
[root@node5 ~]# systemctl restart nfs
[root@node5 ~]# systemctl enable rpcbind
[root@node5 ~]# systemctl enable nfs
Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nfs-server.service to /usr/lib/systemd/system/nfs-server.service.
[root@node5 ~]# netstat -anpt | grep rpcbind
tcp        0      0 0.0.0.0:111             0.0.0.0:*               LISTEN      8039/rpcbind        
tcp6       0      0 :::111                  :::*                    LISTEN      8039/rpcbind        
[root@node5 ~]# 

(7)Web节点服务器配置httpd挂载测试页面

##节点1
[root@node3 ~]# yum -y install httpd
[root@node3 ~]# showmount -e 192.168.161.14
Export list for 192.168.161.14:
/opt/wwwroot 192.168.161.0/24
[root@node3 ~]# mount 192.168.161.14:/opt/wwwroot /var/www/html/
[root@node3 ~]# vim /etc/fstab 
192.168.161.14:/opt/wwwroot               /var/www/html           nfs     defaults,_netdev 0 0
[root@node3 ~]# vim /var/www/html/index.html
<h1>Hello</h1>##节点2
[root@node4 ~]# yum -y install httpd
[root@node4 ~]# showmount -e 192.168.161.14
Export list for 192.168.161.14:
/opt/wwwroot 192.168.161.0/24
[root@node4 ~]# mount 192.168.161.14:/opt/wwwroot /var/www/html/
[root@node4 ~]# vim /etc/fstab 
192.168.161.14:/opt/wwwroot               /var/www/html           nfs     defaults,_netdev 0 0

(8)测试LVS+Keepalived高可用群集

        在客户机的浏览器中,能够通过LVS+Keepalived群集的VIP地址(192.168.161.250)正常访问Web页面内容。当主、从调度器任何一个失效时,Web站点仍然可以访问(可能需要刷新或重新打开浏览器);只要服务器池由两台以上的真实服务器可用,就可以实现访问量的负载均衡

        通过主、从调度器的/var/log/messages日志文件,可以跟踪故障切换过程;若要查看负载均衡分配情况,可以执行“ipvsadm -ln”“ipvsadm -lnc”等操作命令,最终可以验证LVS+Keepalived高可用负载均衡群集健壮性

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刚上线三天,OpenAI GPT 商店的「AI 女友」就已泛滥丨 RTE 开发者日报 Vol.126

开发者朋友们大家好&#xff1a; 这里是 「RTE 开发者日报」 &#xff0c;每天和大家一起看新闻、聊八卦。我们的社区编辑团队会整理分享 RTE &#xff08;Real Time Engagement&#xff09; 领域内「有话题的 新闻 」、「有态度的 观点 」、「有意思的 数据 」、「有思考的 文…

一个小技巧教你制作电子样册

据统计&#xff0c;使用电子样册的企业&#xff0c;转化率可提高高达30%。与传统纸质样册相比&#xff0c;电子样册的阅读率更高&#xff0c;互动性更强&#xff0c;更能吸引潜在客户的关注。此外&#xff0c;电子样册还可以随时更新和修改&#xff0c;保持品牌形象的新鲜感。 …

pod控制器

1、定义 又称工作负载&#xff0c;用于管理pod的中间层&#xff0c;确保pod资源符合预期的状态&#xff08;副本数、容器的重启策略、镜像拉取策略、pod出现故障时的重启等&#xff09; 2、控制器类型 replicaSet 指定pod副本的数量。三个组件&#xff1a;①pod的副本数②标…

ChatGPT4.0 >ChatGPT 3.5 > 文心一言

ChatGPT和文心一言 前言 ChatGPT是一种基于自然语言处理的对话型人工智能模型&#xff0c;由OpenAI开发。它是使用了大规模的语料库进行无监督学习的结果&#xff0c;并且在生成自然流畅的文本方面表现出色。 ChatGPT可以用于各种对话任务&#xff0c;例如回答问题、提供建议…

工智能基础知识总结--特征工程之特征选择

特征选择的目标 构造机器学习的模型的目的是希望能够从原始的特征数据集中学习出问题的结构与问题的本质,此时的挑选出的特征就应该能够对问题有更好的解释;特征决定了机器学习的上限,而模型和算法只是去逼近这个上限,所以特征选择的目标大概如下: 提高预测的准确性;减少…

计算机网络——HTTP协议

1. HTTP的概述 HTTP&#xff08;超文本传输协议&#xff09;&#xff0c;定义在RFC2616中&#xff0c;是用于分布式和协作式多媒体系统之间交互的应用层通信协议。 1.1 无状态 HTTP是一个无状态协议&#xff0c;意味着它不保存先前交互的记录。每个请求都独立于其他请求处理。…