集羣介紹

Linux 集羣根據功能劃分爲兩大類：高可用和負載均衡。

高可用集羣

高可用集羣通常爲兩臺服務器，一臺工作，另外一臺作爲冗餘，當提供服務的機器宕機時，冗餘將接替繼續提供服務。
實現高可用的開源軟件有： heartbeat、keepalived

負載均衡集羣

需要有一臺服務器作爲分發器，它負責把用戶的請求分發給後端的服務器處理，在這個集羣裏，除了分發器外，就是給用戶提供服務的服務器了，這些服務器數量至少爲2。
實現負載均衡的開源軟件有LVS、keepalived、haproxy、nginx，商業的（服務器器）有F5、Netscaler

keepalived 介紹

在這裏我們使用keepalived 來實現高可用集羣，因爲heartbeat在centos6 上有一些問題，影響實驗效果。

keepalived 通過VRRP （Virtual Router Redundancy Protocl：虛擬路由冗餘協議）來實現高可用。
在這個協議裏會將多臺功能相同的路由器組成一個小組，這個小組裏會有1個master 角色和N（N>=1）個backup 角色。
master 會通過組播的形式向各個backup 發送VRRP 協議的數據包，當backup 收不到master 發來的VRRP 數據包時，就會認爲master 宕機了。此時就需要根據各個backup 的優先級來決定誰成爲新的master。
keepalived 要有三個模塊，分別是core 、check 和 vrrp。其中core 模塊爲keepalived 的核心，負責主進程的啓動、維護以及全局配置文件的加載和解析，check 模塊負責健康檢查，vrrp 模塊是來實現vrrp協議的。

用keepalived 配置高可用集羣

準備工作

準備兩臺機器131和132，131作爲master，132 作爲backup
兩臺機器都安裝 keepalived

[root@localhost ~]# yum install -y keepalived
兩臺機器都要安裝nginx，其中131上需要編譯安裝nginx，132上直接yum安裝nginx。

查看nginx版本：
[root@localhost ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -v
nginx version: nginx/1.8.0

配置master

編輯master 機器配置文件

[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
// 將裏面的配置全部刪除
[root@localhost ~]# > /etc/keepalived/keepalived.conf

[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
// 加入下面內容
global_defs {
notification_email {
[email protected]
} // 定義故障提醒郵件接收地址（本實驗用不到）
notification_email_from [email protected]
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL // 定義故障提醒郵件發送地址（本實驗用不到）
}
vrrp_script chk_nginx { // 定義監控腳本
script "/usr/local/sbin/check_ng.sh" // 指定服務健康檢測（check）腳本
interval 3 // 檢測時間間隔
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER // 定義該服務的角色
interface ens33 // 定義在本機中監聽VIP的網卡
virtual_router_id 51 // 虛擬路由id（同組中的服務器保持該id一致）
priority 100 // 指定本機權重（決定優先級）
advert_int 1
authentication { // 定義認證相關信息
auth_type PASS // 認證類型爲密碼形式
auth_pass 123456 // 定義認證密碼
}
virtual_ipaddress { // 定義VIP
192.168.159.100
}
track_script { // 加載監控服務（腳本）
chk_nginx // 注意此處服務名稱要與上面監控腳本名稱一致
}
}
創建監控腳本

[root@localhost ~]# vim /usr/local/sbin/checkng.sh
#!/bin/bash
// 時間變量，用於記錄日誌
d=`date --date today +%Y%m%d%H:%M:%S // 計算nginx進程數量 n=ps -C nginx --no-heading|wc -l // 如果進程爲0，則啓動nginx，並且再次檢測nginx進程數量， // 如果還爲0，說明nginx無法啓動，此時需要關閉keepalived if [ $n -eq "0" ]; then /etc/init.d/nginx start n2=ps -C nginx --no-heading|wc -l`
if [ $n2 -eq "0" ]; then
echo "$d nginx down,keepalived will stop" >> /var/log/check_ng.log // 定義錯誤日誌
systemctl stop keepalived // 在此停止Keepalived服務是爲了避免發生腦裂
fi
fi

更改腳本權限：
[root@localhost ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh

啓動keepalived服務
[root@localhost ~]# systemctl start keepalived

查看keepalived服務是否啓動成功
[root@localhost ~]# ps aux | grep keep
root 3048 0.0 0.1 120720 1400 ? Ss 14:58 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 3049 0.0 0.2 120720 2752 ? S 14:58 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 3050 0.0 0.2 124976 2752 ? S 14:58 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 3119 0.0 0.0 112680 976 pts/0 S+ 14:58 0:00 grep --color=auto keep

查看nginx進程
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root 1462 0.0 0.0 24824 844 ? Ss 09:43 0:00 nginx: master process /usr/local/ngin/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nobody 1466 0.0 0.3 27268 3680 ? S 09:43 0:01 nginx: worker process
nobody 1467 0.0 0.3 27268 3428 ? S 09:43 0:00 nginx: worker process
root 3139 0.0 0.0 112680 976 pts/0 R+ 14:58 0:00 grep --color=auto nginx

說明： “腦裂”，即當master宕機後仍然未釋放VIP，同時backup接替master提供服務要使用同一VIP，因而導致兩臺機器爭佔同一VIP導致服務紊亂，所以當master宕機後需要關閉其Keepalived服務來避免腦裂現象發生。Keepalived服務的日誌位置：/var/log/message。

注： VIP（virtual IP）虛擬IP，由Keepalived設置，用於服務器對外提供服務。

查看網卡信息：

[root@localhost ~]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:43:65:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.159.131/24 brd 192.168.159.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.188.100/32 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::cfb6:b956:82de:6f77/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

// ifconfig 命令不能查看到vip。只能使用ip add才能查看到ip。

注意： 配置從之前先檢查一下防火牆和selinux。

配置backup

編輯backup 配置文件

[root@localhost ~]# > /etc/keepalived/keepalived.conf
// 清空keepalived.conf 配置文件

[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
notification_email {br/>[email protected]
}
notification_email_from [email protected]
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_nginx {
script "/usr/local/sbin/check_ng.sh"
interval 3
}
vrrp_instance VI_1 { #只有該部分與master有區別
state BACKUP #角色
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 90 #權重
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress {
192.168.159.100
}
track_script {
chk_nginx
}
}

// 如果是多臺服務器，權重決定了master宕機後，backup接管master角色的順序。
創建監控腳本

[root@localhost ~]# vim /usr/local/sbin/checkng.sh
#!/bin/bash
// 時間變量，用於記錄日誌
d=`date --date today +%Y%m%d%H:%M:%S // 計算nginx進程數量 n=ps -C nginx --no-heading|wc -l // 如果進程爲0，則啓動nginx，並且再次檢測nginx進程數量， // 如果還爲0，說明nginx無法啓動，此時需要關閉keepalived if [ $n -eq "0" ]; then systemctl start nginx n2=ps -C nginx --no-heading|wc -l`
if [ $n2 -eq "0" ]; then
echo "$d nginx down,keepalived will stop" >> /var/log/check_ng.log
systemctl stop keepalived
fi
fi

// 該檢測腳本中與master檢測腳本的區別在於：systemctl start nginx，即nginx的啓動方式，因爲在backup服務器中是使用yum安裝的nginx，默認添加到系統服務中。

更改腳本權限：
[root@localhost ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh

啓動keepalived 服務：
[root@localhost ~]# systemctl start keepalived

查看keepalived 進程：
[root@localhost ~]# ps aux | grep keep
root 2981 0.0 0.1 120720 1396 ? Ss 15:23 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 2982 0.0 0.2 120720 2748 ? S 15:23 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 2983 0.0 0.2 124976 2744 ? S 15:23 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 3021 0.0 0.0 112680 976 pts/0 R+ 15:23 0:00 grep --color=auto keep

查看nginx 進程：
[root@localhost ~]# ps aux | grep nginx
root 1470 0.0 0.0 24824 848 ? Ss 09:43 0:00 nginx: master process /usr/local/ngin/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nobody 1473 0.0 0.3 27268 3432 ? S 09:43 0:00 nginx: worker process
nobody 1474 0.0 0.3 27268 3432 ? S 09:43 0:01 nginx: worker process
root 3029 0.0 0.0 112680 972 pts/0 R+ 15:23 0:00 grep --color=auto nginx

測試

master宕機之前：

master：

// 訪問192.168.159.131（master）顯示爲master上的內容。

backup：

// 訪問192.168.159.132（backup）顯示爲backup上的內容。

vip：

// 訪問192.168.159.100 （vip）顯示爲master上的內容。

master 宕機之後：

模擬master宕機之後，即把keepalived服務停掉。
[root@localhost vhost]# systemctl stop keepalived

查看master上的ip狀態：
[root@localhost vhost]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:43:65:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.159.131/24 brd 192.168.159.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::cfb6:b956:82de:6f77/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

// ens33上已經沒有了VIP的狀態

查砍backup上的ip狀態：
[root@localhost ~]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:3c:9a:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.159.132/24 brd 192.168.159.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.159.100/32 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::6ded:30c0:229f:69ea/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

// vip轉移到backup的ens33網卡上。

訪問vip：

// 訪問192.168.159.100（vip）顯示爲backup的內容。

所以，master宕機後由backup繼續提供服務。

重新啓動master上的keepalived服務後，master將重新爲該集羣提供服務

查看keepalived 進程：
[root@localhost vhost]# ps aux | grep keep
root 12852 0.0 0.0 112680 976 pts/0 R+ 17:16 0:00 grep --color=auto keep

啓動keepalived 服務：
[root@localhost vhost]# systemctl start keepalived

再次查看keepalived 進程：
[root@localhost vhost]# ps aux | grep keep
root 12860 0.0 0.1 120720 1404 ? Ss 17:16 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 12861 0.0 0.2 120720 2748 ? S 17:16 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 12862 0.0 0.2 124976 2740 ? S 17:16 0:00 /usr/sbin/keepalived -D
root 12873 0.0 0.0 112680 976 pts/0 S+ 17:16 0:00 grep --color=auto keep

查看master網絡：
[root@localhost vhost]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:43:65:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.159.131/24 brd 192.168.159.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet 192.168.159.100/32 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::cfb6:b956:82de:6f77/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

// vip 轉移回了master的網卡上

查看backup 網絡：
[root@localhost ~]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
link/ether 00:0c:29:3c:9a:80 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.159.132/24 brd 192.168.159.255 scope global ens33
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 fe80::6ded:30c0:229f:69ea/64 scope link
valid_lft forever preferred_lft forever

// 無vip 狀態

再次訪問vip：

// 訪問192.168.159.131（master）顯示爲master上的內容。

集羣介紹、keepalived介紹、用keepalived配置高可用集羣

集羣介紹

高可用集羣

負載均衡集羣

keepalived 介紹

用keepalived 配置高可用集羣

準備工作

配置master

配置backup

測試

所以，master宕機後由backup繼續提供服務。

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