C05S09-Keepalive服务架设

一、Keepalive

1. Keepalive概述

代理服务器和调度器都是单点模式，Keepalive是一种实现LVS调度器实现高可用集群的架设，以提高节点的冗余和容错。

Keepalive是一种基于VRRP协议实现的调度器高可用方案，为了实现LVS的集群而设计开发，但是适用场景不仅局限于LVS。Keepalive会为后台服务做健康检查，服务不可用时，会自动移除IPVS的转发策略，服务恢复时会自动把策略重新加入IPVS中。

Keepalive可以实现以下功能：

1. 主备切换。
2. 故障检测和恢复。
3. 主备设备通过组播地址224.0.0.18通信。
4. 通过配置VIP来实现集群入口。

2. Keepalive工作原理

1. 主备调度器的权重不同，通过VIP来访问调度器集群。
2. 当主调度器故障，备用调度器会接替成为主服务器。通过VIP访问后端服务器，也就成为通过该调度器来进行访问。
3. 当故障恢复，两台调度器会通过组播地址进行通信，比较权重。此时原先的主调度器会正常工作，通过VIP访问也就是通过该调度器进行访问。

二、Keepalive具体架设

1. 调度器部署

1. 两台调度器上都安装ipvsadm和keepalived软件包。

   apt -y install ipvsadm keepalived
   

2. 复制Keepalive配置文件模板。

   cp /usr/share/doc/keepalived/samples/keepalived.conf.sample /etc/keepalived/keepalived.conf
   

3. 配置keepalived.conf文件。

   global_defs {
      notification_email {
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
        sysadmin@firewall.loc
      }
      notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
      smtp_server 127.0.0.1
      smtp_connect_timeout 30
      router_id LVS_01
      vrrp_iptables
   }
   
   vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER
       interface ens33
       virtual_router_id 51
       priority 100
       advert_int 1
       virtual_ipaddress {
           192.168.1.100
       }
   }
   
   virtual_server 192.168.1.100 80 {
       delay_loop 6
       lb_algo rr
       lb_kind DR
       persistence_timeout 0
       protocol TCP
   
       real_server 192.168.1.129 80 {
           weight 1
           TCP_CHECK {
               connect_port 80
               connect_timeout 3
               nb_get_retry 3
               delay_before_retry 3
           }
       }
   
       real_server 192.168.1.130 80 {
           weight 1
           TCP_CHECK {
               connect_port 80
               connect_timeout 3
               nb_get_retry 3
               delay_before_retry 3
           }
       }
   }
   

4. 将keepalived.conf配置文件从主调度器发送给备用调度器，并将备用调度器的文件做出如下修改。

   router_id LVS_01
   state BACKUP
   priority 50
   

5. 保存文件后，分别在两台调度器上重启keepalived服务。

   systemctl restart keepalived
   

6. 配置系统内核文件/etc/sysctl.conf。

    net.ipv4.ip_forward = 0
    net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
    net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
    net.ipv4.conf.ens37.send_redirects = 0
   

7. 应用内核配置，使其生效。

   sysctl -p
   

8. 检查ipvsadm策略、VIP是否正常显示。

2. 后端服务器部署

1. 配置两台后端服务器的网卡。

   # 第一台RS服务器
   network:
     ethernets:
       ens33:
         dhcp4: no
         addresses: [192.168.1.129/24]
         gateway4: 192.168.1.254
       ens37:
         dhcp4: no
         addresses: [192.168.1.100/24]
   
   # 第二台RS服务器
   network:
     ethernets:
       ens33:
         dhcp4: no
         addresses: [192.168.1.130/24]
         gateway4: 192.168.1.254
       ens37:
         dhcp4: no
         addresses: [192.168.1.100/24]
   

2. 保存文件后，应用网卡配置。

   netplan apply
   

3. 在两台服务器上配置静态路由。

   route add -host 192.168.1.100 dev ens37
   

4. 配置系统的内核文件/etc/sysctl.conf。

   net.ipv4.conf.ens37.arp_ignore = 1  
   net.ipv4.conf.ens37.arp_announce = 2
   

5. 应用内核配置，使其生效。

   sysctl -p
   

6. 开启两台后端服务器的Nginx服务。

   systemctl restart nginx
   

3. 客户端访问测试

1. 访问VIP地址，查看是否能够获取到网页内容。

4. 调度器宕机测试

1. 在主调度器上关闭keepalived访问。

   systemctl stop keepalived
   

2. 查看两台调度器的网络信息，检查VIP是否发生了转移。

   ip address
   

3. 再次通过客户端访问VIP，查看是否能够获取到网页内容。