LVS+keepalived实现高可用的DR模式负载均衡的搭建过程

一.问题总结（写在前面的话）

首先，我们先看下一下上一篇博客LVS负载均衡DR模式的搭建过程（不用keepalived）搭建完成后出现的问题，总结写主要有以下几点：

1. 没有实现高可用

首先，LVS是个单机，会存在单点故障，说白了，如果LVS这个服务器挂掉，那么整个业务就完全挂掉了，gameover了；
第二：后端的业务服务器server端，如果某台机器故障了，而LVS还往他们身上进行流量的转发，那就会得不到响应，那么业务线就会部分故障，只能部分可用；

2.容易出错

搭建过程完全是用命令来实现的，极其容易出错，如果能够用配置文件，事先做好，这样就能减少错误的出现，方便我们运维的搭建和维护；

3.不能持久化

搭建过程完全基于命令的话，配置一次，机器一旦重启，LVS上的配置就消失了，不能持久化

二.问题解决方案

1.单点故障解决方案

1.解决的方向

其实单点故障解决说起来很简单，之所以叫单点故障，就是因为它是一台机器，那我们就增加多台，也就是用1变多来解决单点故障；

2.解决的形式

要实现上面我们说的1变多，那么有以下两种方式：
主备：一台主机，多台备机
主主：两台都是主机，并且也都作为对方的从机，

3.最终的选择

基于我们的实现，我们选择主备方式就行。为什么选择主备呢？
1.节省成本 我们只需要买一台好的主机，备机可以买稍微差一点的；
2.搭建较为简单，在中小型企业中，这种方式完全可以满足高可用；

2.健康检查

1.概念

健康检查，通俗的讲，就是确定各个服务是否正常，注意，这里说的是各个服务，而不是各个服务器（物理机）。那么主要检查什么呢？

2.健康检查的对象

从第一部分我们总结的问题可以看出，健康检查主要是两个部分：
1.检查LVS是否可用；
2.检查server的业务服务端是否可用

3.实现方式

1.检查LVS主机服务

目前我想到的实现方式有以下两种：

1. 备机定时去轮询主机，问主机是否还活着，服务是否还可用；
2. 主机定时广播，主机每隔一段时间向备机发送广播，说我还活着，我的服务还是健康可用的；

那我们如何选择呢？在这里，我选择主机定时广播的形式，主机主动告诉备机主机的状态。为什么这样呢？因为如果多个备机定时去轮询，会增加主机的开销，每个备机都要给予回复。

2.检查server端的服务

那我们先思考一个问题，如何知道server端还活着呢？可能我们首先想到的是ping一下，在这里我要说一下，ping只能说明服务器的网络是通的，而不能说明服务器里的服务是可用的。为什么呢？？？？因为ping在网络协议中，它还不属于应用层！！！它是3层的协议。其实很简单，我们想想怎么确定一个网站挂了，我们只需要浏览器访问一下不就行了么？对，所以我们只要发送一下http请求，能够返回200，那么就可以了。

3.LVS的高可用的实现方案

1.自力更生

为什么叫自立更生呢？因为我们完全可以根据上面的需求，自己开发一个程序，来解决上面的问题。这并不是不可以啊，只是这种方式可能耗时较长，同时，开发的程序没有经过大量生产的使用，是否存在一定的漏洞也未可知，生产使用过的话，风险较大；

2.活生生的人

我们完全可以专门招几个人，就时刻盯着，一旦出现故障，立马切换。但是，但是，但是什么呢？我认为，人是最不靠谱的。

3.拥抱开源

我们可以寻找相应的开源软件，看看哪些在业内比较有名，应用比较多，生产经受住了大量的实验。通过大量的比较，我们发现keepalived比较合适，并且keepalived诞生最初要解决的问题也是LVS的高可用。所以毫无疑问，我们当然选择keepalived。

4.Keepalived

1.简介

Keepalived软件起初是专门为LVS负载均衡软件设计的用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务的高可用解决方案软件。
Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的,VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虚拟路由器冗余协议）的缩写.VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障问题的。哈哈。通过看这个简介我们就知道，这就是我们需要的，真是再合适不过了。
这里我们要重申一点，Keepalived不仅能够实现LVS的高可用，也是一个通用的工具，用来实现服务的高可用。

2.功能

那么在LVS这个系统中，Keepalived到底要做哪些事情呢？

1. 监控本身的服务，时刻关注本身的身体状况，看是否可用；
2. 广播通告 主机通告给备机本身的健康状况，备机监听主机状况，主机over了，那么一堆备机进行选举，推举出一个新的主机；
3. 对server端服务进行健康检查，看是否可用；
4. 利用配置文件，进行LVS中VIP及ipvs模块的配置。

基于上面这些理论，我们开始进行具体的搭建过程。

5.搭建过程

1.实验物料及流程图

由于条件有限，我用电脑搭建了4台虚拟机，装的系统是Centos7,虚拟机网络采用的NAT模式。大家如果想做实验的话，可以参考我的上一篇博客，VMware虚拟机下安装CentOS（NAT模式） 。

1.我使用3台服务器，其中n1做负载服务器主机，n2和n3作为server端，n4作为负载服务器备机
2.CIP:192.168.15.3,即我宿主机vmnet网卡上设置的ip地址
3.VIP:192.168.15.100,即n1和n4上eth0:1这个往卡上的ip地址只不过n4上备机在未启用时是虚的
4.DIP:192.168.15.61，即n1上的eth0网卡的地址
5.DIP:192.168.15.64，即n4上的eth0网卡的地址
5.RIP:n2上的IP:192.168.15.62 n3上的地址：192.168.15.63
6.网关是192.168.15.2
7.黑色实线箭头代表请求，绿色实线箭头代表响应，其他各种颜色的虚线箭头，代表相互之间的切换

2.开始安装

其实有了上一篇博客《LVS负载均衡DR模式的搭建过程（不用keepalived）》的理论基础及相关的过程，本次安装自然水到渠成的事情。下面我就直接开始，相关的理论我们就略过了，不懂的地方请看上一篇博客，在此就不在赘述。
1.安装keepalived
分别在n1和n4上安装keepalived软件，执行命令如下：

 yum install keepalived -y

2.安装ipvsadm模块
分别在n1和n4上安装ipvsadm软件，执行命令如下：

  yum install keepalived ipvsadm -y

3.在n2和n3上配置LO回环接口、httpd服务、修改arp_ignore和 arp_announce ，具体操作请查看上一篇博客《LVS负载均衡DR模式的搭建过程（不用keepalived）》，在此不再进行演示了。
4.配置keepalived
配置文件的地址目录： /etc/keepalived

n1主机上的配置：

    ! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [e-mail]
     [e-mail]
     [e-mail]
   }
   notification_email_from [e-mail]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER 
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
	192.168.15.100/24 dev eth0 label eth0:3
    }
}

virtual_server 192.168.15.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 0
    protocol TCP

    real_server 192.168.15.62 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
  real_server 192.168.15.63 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            } 
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }       
}

n4备机上的配置：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     [e-mail]
     [e-mail]
     [e-mail]
   }
   notification_email_from [e-mail]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 50
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
	192.168.15.100/24 dev eth0 label eth0:3
    }
}

virtual_server 192.168.15.100 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 0
    protocol TCP

    real_server 192.168.15.62 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
  real_server 192.168.15.63 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            } 
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }       
}

两个配置文件有少许的差别，还请大家仔细看哦！
5.验证
n1上执行：ipvsadm -ln

n1上执行：

             ifconfig 
             ipvsadm -ln

浏览器访问 http://192.168.15.100/ 连续间隔刷新，可以看到一会负载到server1,一会负载到server2


此时如果我们停掉n1,n4的备机会直接被推举为主：

但是当n1恢复后，n4又直接被n1替换掉，n4继续做冷板凳。并且机器重启后，LVS不需要重新配置，立即就生效哦。

下面我再把n2服务器给停掉，我们可以看到，LVS负载中也会将n2这个节点剔除掉。

从路由表中，也可以看到只负载给了n3

但是，只要n2一修复，LVS负载均衡服务器就又会加上n2.
注意：如果http://192.168.15.100访问不了，很有可能是防火墙没有关闭，关闭防火墙就可以了。
到此为止，整个安装过程就完成了。

有写的不正确的地方，希望大家多多指正，目前在我机器上，这样的流程是完全走通了。当然，这中间也还有很多的小细节问题，需要我们慢慢了解。

本文地址：https://blog.csdn.net/lvxinchun/article/details/107303007