什么你还不懂keepalived高可用负载均衡架构？进来看看不论理论还是技术统统掌握

目录

1、部署keepalived

1.1、keepalived简介

1.2、keepalived架构

2.3keepalived环境准备

2.4keepalived相关文件

2.5keepalived安装以及配置说明

2.5.1、启用keepalived日志功能

2.5.2、实现独立子配置文件

 2、企业应用示例

2.1实现一主一从的高可用架构

2.2抢占模式和延迟抢占模式 

2.3VIP单播

2.4keepalived通知脚本配置

2.4.1、通知脚本的类型

2.4.2、脚本的调用示例

2.4.3 创建通知脚本

2.4.4、邮件配置

2.4.5、实战案例：实现 Keepalived 状态切换的通知脚本

2.5、实现双主互为主备的高可用架构

2.6、实现IPVS的高可用性（负载均衡）

2.6.1、IPVS相关配置

2.6.1.1、虚拟服务器配置结构

2.6.1.2、virtual server （虚拟服务器）的定义格式

2.6.1.3、虚拟服务器配置

2.6.1.4、应用层监测：HTTP_GET|SSL_GET

2.6.1.5、TCP监测：TCP_CHECK

2.6.2、实战案例

2.6.2.1、实现单主的 LVS-DR 模式

 2.6.2.2、实现双主的LVS-DR模式

 2.7、通过脚本实现其它应用的高可用性 VRRP Script

 2.7.1、VRRP Script 配置

2.7.1.1 定义 VRRP script

2.7.1.2 调用 VRRP script

2.7.2 实战案例：实现HAProxy高可用 

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1、部署keepalived

1.1、keepalived简介

vrrp 协议的软件实现，原生设计目的为了高可用 ipvs 服务

官网： http://keepalived.org/

功能：

• 基于 vrrp 协议完成地址流动
• 为 vip 地址所在的节点生成 ipvs 规则 ( 在配置文件中预先定义 )
• 为 ipvs 集群的各 RS 做健康状态检测
• 基于脚本调用接口完成脚本中定义的功能，进而影响集群事务，以此支持 nginx 、 haproxy 等服务

1.2、keepalived架构

• 用户空间核心组件：
  vrrp stack：VIP消息通告
  checkers：监测real server
  system call：实现 vrrp 协议状态转换时调用脚本的功能
  SMTP：邮件组件
  IPVS wrapper：生成IPVS规则
  Netlink Reflector：网络接口
  WatchDog：监控进程
• 控制组件：提供keepalived.conf 的解析器，完成Keepalived配置
• IO复用器：针对网络目的而优化的自己的线程抽象
• 内存管理组件：为某些通用的内存管理功能（例如分配，重新分配，发布等）提供访问权限

2.3keepalived环境准备

•  各节点时间必须同步：ntp, chrony
• 关闭防火墙及SELinux
• 各节点之间可通过主机名互相通信：非必须
• 建议使用 /etc/hosts 文件实现：非必须
• 各节点之间的 root 用户可以基于密钥认证的 ssh 服务完成互相通信：非必须

2.4keepalived相关文件

• 软件包名：keepalived
• 主程序文件：/usr/sbin/keepalived
• 主配置文件：/etc/keepalived/keepalived.conf
• 配置文件示例：/usr/share/doc/keepalived/
• Unit File：/lib/systemd/system/keepalived.service
• Unit File的环境配置文件：/etc/sysconfig/keepalived

2.5keepalived安装以及配置说明

配置文件组成

• GLOBAL CONFIGURATION
  Global definitions： 定义邮件配置，route_id，vrrp配置，多播地址等
• VRRP CONFIGURATION
  VRRP instance(s)： 定义每个vrrp虚拟路由器
• LVS CONFIGURATION
  Virtual server group(s)
  Virtual server(s)： LVS集群的VS和RS

全局参数 

#keepalived下载
yum install keepalived -y
#配置全局参数
vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   notification_email {        #发送邮件的目的地
     3066284972@qq.com
   }
   notification_email_from keepalived@KA1.com       #发送邮件的邮箱
   smtp_server 127.0.0.1       #发送邮件的主机
   smtp_connect_timeout 30     #发送邮件的超时时间
   router_id LVS_DEVEL         #每个keepalived主机的唯一标识
   vrrp_skip_check_adv_addr    #如收到的报文通告和上一个报文来自路由器一致，则不检查，默认全检查
   vrrp_strict                 #严格遵守vrrp协议，不建议开启
   vrrp_garp_interval 0        #报文发送延迟 0无延迟
   vrrp_gna_interval 0         #消息发送延迟 0无延迟
   vrrp_mcast_group4 224.0.0.18        #指定组播IP地址范围
}

虚拟路由器，高可用配置点 

#vrrp参数
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER            #设定该服务器默认为主服务器
    interface eth0          #设定使用的接口是eth0
    virtual_router_id 100   #设置vrrp组唯一标识 0~255
    priority 100            #设定该服务器的优先级，越大越优先 1~254
    advert_int 1            #vrrp通告的时间间隔，默认为1s
    authentication {        #认证机制
        auth_type PASS      #AH为IPSEC认证(不推荐),PASS为简单密码(建议使用)
        auth_pass 1111      #预共享密钥，仅前8位有效，一个虚拟路由器的多个keepalived节点必须一样
    }
    virtual_ipaddress {     # #虚拟IP，即VIP
        #配置格式
        # <IPADDR>/<MASK> brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPE> label <LABEL>
        192.168.220.100/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}

后端Real server ，负载均衡配置点

virtual_server 192.168.220.100 80 {        #VS
    delay_loop 6        #检查后端服务器的时间间隔
    lb_algo wrr         #使用的调度算法：rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh
    lb_kind DR          #使用的模式：NAT|DR|tUN
    protocol TCP        #使用的协议：TCP|UDP|SCTP
    persistence_timeout 0        #持久连接时长
    real_server 192.168.220.210 80 {        #RS
        weight 1        #权重
        HTTP_GET {      #检测方法：HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK
            url {        
              path /
              status_code 200        #检测url页面返回状态码
            }
              connect_timeout 2        #连接超时时间
              nb_get_retry 2           #连接重试次数
              delay_before_retry 1     #连接重试前等待多长时间
        }
    }
    real_server 192.168.220.220 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
              connect_timeout 2
              nb_get_retry 2
              delay_before_retry 1
        }
    }
}

2.5.1、启用keepalived日志功能

vim /etc/sysconfig/keepalived
#修改配置后保存退出
KEEPALIVED_OPTIONS="-D -S 5"

vim /etc/rsyslog.conf
#增加一行配置
local5.*                                                /var/log/keepalived.log

两个5要对应上

#配置完成后重启rsyslog和keepalived
systemctl restart rsyslog.service
systemctl restart keepalived.service

验证

2.5.2、实现独立子配置文件

#创建子配置文件目录
mkdir /etc/keepalived/conf.d

#修改主配置文件
#vrrp_instance VI_1 {
#    state BACKUP
#    interface eth0
#    virtual_router_id 100
#    priority 80
#    advert_int 1
#    authentication {
#        auth_type PASS
#        auth_pass 1111
#    }
#    virtual_ipaddress {
#        192.168.220.100/24 dev eth0 label eth0:1
#    }
#}

include /etc/keepalived/conf.d/*.conf

#将对应虚拟路由写至子配置文件
vim /etc/keepalived/conf.d/192.168.220.100.conf
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 100
    priority 80
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.220.100/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}

#最后重启keepalived服务
systemctl restart keepalived.service

 2、企业应用示例

 keepalived常见高可用架构

        active/passive（主/备）：可以一主多从

        active/active（主/主）：多个主可以互为主备

总体环境说明

主机名	IP	作用
KA1	192.168.220.10/24	主keepalived
KA2	192.168.220.20/24	备keepalived
server1	192.168.220.210/24	RS1
server2	192.