一、Keepalived工具介绍

1.1 普通集群容易出现的问题

企业应用中，单台服务器承担应用存在单点故障的危险。

单点故障一旦发生，企业服务将发生中断，造成极大的危害。

1.2 Keepalived工具介绍

Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。

Keepalived是专为LVS和HA设计的一款健康检查工具：

支持故障自动切换（Failover）
支持节点健康状态检查（Health Checking）
- 判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，当master主机出现故障及时切换到backup节点保证业务正常，当master故障主机恢复后将其重新加入群集并且业务重新切换回master节点。
官方网站: www.keepalived.orgl

二、Keepalived实现原理剖析

2.1 Keepalived采用VRRP热备份协议

Keepalived采用VRRP热备份协议实现Linux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：

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。
每个热备组内同时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，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务。
在配置时设置优先级，优先级高的那一方为master。master节点承载着VIP地址。

2.2 Keepalived多机热备

Keepalived可实现多机热备，每个热备组可有多台服务器。（由于服务器的成本较高，一般使用2~3台服务器做热备组，大部分公司都是1主1备两台服务器）

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。

2.3 Keepalived工作原理

在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

主服务器作用：转发数据；发送报文告诉备服务器自己在线。
备服务器作用：监听主服务器发来的数据；收不到消息的时候就接替主服务器。

三、Keepalived体系主要模块

keepalived体系架构中主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。

core模块：为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析。
vrrp模块：是来实现VRRP协议的。
check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查。

四、LVS+keepalived 高可用集群部署

实验环境：
环境准备:
主DR 服务器： 192.168.10.11
备DR 服务器： 192.168.10.20
Web 服务器1： 192.168.10.30
Web 服务器2： 192.168.10.40
nfs 服务器： 192.168.10.50
vip：192.168.10.100
客户端：宿主机

1、配置负载调度器（主、备相同；192.168.10.11 192.168.10.100）

systemctl stop firewalld.service
setenforce 0
 
yum -y install ipvsadm keepalived
modprobe ip_vs
cat /proc/net/ip_vs

1.1 配置keeplived（主、备DR 服务器上都要设置）

cd /etc/keepalived/
cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
vim keepalived.conf
......
global_defs {                       #定义全局参数
--10行--修改，邮件服务指向本地
    smtp_server 127.0.0.1
--12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02
    router_id LVS_01
}
 
vrrp_instance VI_1 {                #定义VRRP热备实例参数
--20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP
    state MASTER
--21行--修改，指定承载vip地址的物理接口
    interface ens33
--22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致
    virtual_router_id 10
--23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，主为100，备为99
    priority 100
    advert_int 1                    #通告间隔秒数(心跳频率)
    authentication {                #定义认证信息,每个热备组保持一致
        auth_type PASS              #认证类型
--27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致
        auth_pass abc123
    }
    virtual_ipaddress {             #指定群集vip地址
        192.168.10.100
    }
}
--36行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数
virtual_server 192.168.10.100 80
    delay_loop 6                    #健康检查的间隔时间(秒)
    lb_algo rr                      #指定调度算法，轮询(rr)
--39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR)
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50          #连接保持时间(秒)
    protocol TCP                    #应用服务采用的是 TCP协议
--43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口
    real_server 192.168.10.30 80
        weight 1                    #节点的权重
--45行--删除，添加以下健康检查方式       
        TCP_CHECK {
            connect_port 80         #添加检查的目标端口
            connect_timeout 3       #添加连接超时(秒)
            nb_get_retry 3          #添加重试次数
            delay_before_retry 4    #添加重试间隔
        }
    }
 
    real_server 192.168.10.40 80 {     #添加第二个 Web节点的地址、端口
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 4
        }
    }
##删除后面多余的配置##
}
 
 
systemctl start keepalived
ip addr show dev ens33              #查看虚拟网卡vip

1.2 配置分发策略（keepalived配置好后，可以不用再配ipvsadm 分发策略）

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl start ipvsadm
 
ipvsadm -C
ipvsadm -A -t 192.168.10.100:80 -s rr
ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 192.168.10.30:80 -g
ipvsadm -a -t 192.168.10.100:80 -r 192.168.10.40:80 -g
ipvsadm
 
ipvsadm -ln
ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
 
#如果没有vip的分发策略。则重启keepalived 服务

1.3 调整内核 proc 响应参数，关闭linux内核的重定向参数响应

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
 
sysctl -p

2、部署共享存储（NFS服务器：192.168.10.50）

systemctl stop firewalld.service
systemctl disable firewalld.service
setenforce 0
 
yum install nfs-utils rpcbind -y
systemctl start nfs.service
systemctl start rpcbind.service
systemctl enable nfs.service
systemctl enable rpcbind.service
 
mkdir /opt/zj /opt/zhou
chmod 777 /opt/zj /opt/zhou
 
vim /etc/exports
/usr/share *(ro,sync)
/opt/zj 192.168.2.0/24(rw,sync)
/opt/zhou 192.168.2.0/24(rw,sync)
 
--发布共享---
exportfs -rv

3、配置节点服务器（192.168.10.30；192.168.10.40）

systemctl stop firewalld
setenforce 0
 
yum -y install httpd
systemctl start httpd
 
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.10.100
NETMASK=255.255.255.255
 
service network restart 或 systemctl restart network
ifup lo:0
ifconfig lo:0
route add -host 192.168.10.100 dev lo:0
 
vim /etc/sysctl.conf
 
net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
 
sysctl -p
--192.168.10.30---
mount.nfs 192.168.10.50:/opt/zj /var/www/html
 
--192.168.10.30---
mount.nfs 192.168.10.50:/opt/zhou /var/www/html