目录
- 前言
- 一. Keepalived 双机热备基础知识
- 1. Keepalived 概述及安装
- （1）Keepalived 的热备方式
- （2）Keepalived 的安装与服务控制
- 2. 使用Keepalived 实现双机热备
- （1）主服务器的配置
- （2）备用服务器的配置
- （3）测试双机热备功能
- ①：连通性测试
- ②：Web访问测试
- ③：查看日志记录
- 二. 使用 Keepalived 实现双机热备
- 1. 基础环境配置
- 2. 配置主调度器
- 3. 配置从调度器
- 4. 配置 Web 节点服务器
- 5. 测试 LVS+keepalived 高可用群集
前言
在这个高度信息化的 IT 时代，企业的生产系统、业务运营、销售和支持,以及日常管理等环节越来越依赖于计算机信息和服务，对高可用(HA)技术的应用需求不断提高，以便提供持续的、不间断的计算机系统或网络服务。本章将学习如何使用 Keepalived 实现双机热备，包括针对 IP 地址的故障切换，以及在LVS 高可用群集中的热备应用
一. Keepalived 双机热备基础知识
Keepalived 起初是专门针对 LVS 设计的一款强大的辅助工具，主要用来提供故障切换(Failover)和健康检査(Health Checking)功能–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
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(Virtual Router Redundancy Protocol,虚拟路由冗余协议)热备份协议,以软件的方式实现Linux 服务器的多机热备功能。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
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),而是由 Keepalived 根据配置文件自动管理
| 操作系统 | 配置 | IP | 服务 |
|---|---|---|---|
| OpenEuler24 | 2C4G | 192.168.10.101 | Keepalived,apache |
| OpenEuler24 | 2C4G | 192.168.10.102 | Keepalived,apache |
（2）Keepalived 的安装与服务控制
在0penEuler24系统中，使用DNF方式安装keepalived.x86642.2.8-1.oe2403sp1,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ipvsadm 管理工具
[root@localhost ~]# dnf install -y keepalived ipvsadm
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了。在这种双机热备方案中，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应用服务器(不管是 Web、FTP、Mail，还是 SSH、DNS·)
本小节将通过一个简单的案例来说明 Keepalived 双机热备的配置方法。其中，主、备服务器的IP地址分别为192.168.10.101和 192.168.10.102，基于漂移地址 192.168.10.100 提供 Web 服务主、备服务器中都需要安装 Keepalived，使用 YUM 方式安装 httpd 提供Web 服务。下面仅讲解与 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@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived
[root@localhost keepalived]# cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.confsmtp_server 192.168.200.1smtp_connect_timeout 30router_id LVS_R1vrrp_skip_check_adv_addrvrrp_strictvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface ens160virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.10.100}
}
确认上述配置无误，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 VIP 地址，通过 ip 命令可以查看。注意:ifconfig 命令看不到
[root@localhost ~]# systemctl restart keepalived
[root@localhost ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft foreverinet6 ::1/128 scope host noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000link/ether 00:0c:29:39:a6:11 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.10.101/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160valid_lft forever preferred_lft foreverinet 192.168.10.100/32 scope global ens160valid_lft forever preferred_lft foreverinet6 fe80::20c:29ff:fe39:a611/64 scope link noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
（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;可以有多台备用的服务器，将状态设为BACKUP
- 优先级(priority):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(可以有多台)时，可以参考主服务器的keepalived.conf配置文件内容，只需修改路由器名称、热备状态、优先级
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/[root@bogon keepalived]# cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.confnotification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 192.168.200.1smtp_connect_timeout 30router_id LVS_R2vrrp_skip_check_adv_addrvrrp_strictvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface ens160virtual_router_id 51priority 99advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.10.100确认配置无误，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@localhost ~]# systemctl restart keepalived
[root@localhost ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00inet 127.0.0.1/8 scope host lovalid_lft forever preferred_lft foreverinet6 ::1/128 scope host noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens160: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc mq state UP group default qlen 1000link/ether 00:0c:29:0b:df:52 brd ff:ff:ff:ff:ff:ffinet 192.168.10.102/24 brd 192.168.10.255 scope global noprefixroute ens160valid_lft forever preferred_lft foreverinet6 fe80::20c:29ff:fe0b:df52/64 scope link noprefixroute valid_lft forever preferred_lft forever
（3）测试双机热备功能
Keepalived 的日志消息保存在/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来观察热备状态的变化。以针对连通性和web 服务的测试为例
①：连通性测试
在客户机中执行“ping -t 192.168.10.100”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
重启主服务器的keepalived，测试连通性
②：Web访问测试
在 keepalived 运行的主机上启动 nginx 服务并写入不通的测试页面内容
在客户机中访问 http://192.168.10.100/,将看到由主服务器 192.168.10.101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 192.168.10.102 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 192.168.10.101 提供的网页文档，说明主服务器已重新夺取 VIP 地址
（1）安装两台测试网站
（2）为两台网站创建测试文件
（3）关闭主keepalived，测试环游地址测试文件为web2
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
二. 使用 Keepalived 实现双机热备
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
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，关于 NFS 共享服务的配置、Keepalived 的热备配置等在此不再详细阐述
资源列表
| 操作系统 | 配置 | 主机名 | IP | 服务 |
|---|---|---|---|---|
| OpenEuler24 | 2C4G | lb01 | 192.168.10.101 | Keepalived,ipvsadm |
| OpenEuler24 | 2C4G | lb02 | 192.168.10.102 | Keepalived,ipvsadm |
| OpenEuler24 | 2C4G | web01 | 192.168.10.103 | apache |
| OpenEuler24 | 2C4G | web02 | 192.168.10.104 | apache |
| OpenEuler24 | 2C4G | nfs-server | 192.168.10.105 | rpcbind,nfs-utils |
1. 基础环境配置
为四台服务器关闭防火墙，Selinux安全机制，并设为开机自关闭
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld
Removed "/etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service".
Removed "/etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service".
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# sed -i 's/SELINUX=enforcing/SELINUX=disabled/' /etc/sysconfig/selinux
2. 配置主调度器
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# ls
keepalived.conf.sample
[root@localhost keepalived]# cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf
①：全局配置、热备配置
②：Web 服务器池配置
③：重启服务，测试环游地址
3. 配置从调度器
[root@localhost ~]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# ls
keepalived.conf.sample
[root@localhost keepalived]# cp keepalived.conf.sample keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vim keepalived.conf
①：全局配置、热备配置
②：Web 服务器池配置
③：重启服务，测试环游地址
4. 配置 Web 节点服务器
①：安装web服务器
②：为网站制作测试网页
③：为网站设置VIP地址
④：添加ARP参数
⑤：检测环回地址
5. 测试 LVS+keepalived 高可用群集
打开客户端测试
挂起keepalived01和103网站，测试高可用
 开发历程)
