高可用集群（7月3日）

2018-07-04

18.1 集群介绍
18.2 keepalived介绍
18.3/18.4/18.5 用keepalived配置高可用集群

18.1 集群介绍

集群根据功能划分为两大类：高可用和负载均衡
- 高可用集群通常为两台服务器，一台工作，另外一台作为冗余，当提供服务的机器宕机，冗余将接替继续提供服务
  实现高可用的开源软件有：heartbeat、keepalived
- 负载均衡集群，需要有一台服务器作为分发器，它负责把用户的请求分发给后端的服务器处理，在这个集群里，除了分发器外，就是给用户提供服务的服务器了，这些服务器数量至少为2。实现负载均衡的开源软件有LVS、keepalived、haproxy、nginx，商业的有F5、Netscaler

18.2 keepalived介绍

在这里我们使用keepalived来实现高可用集群，因为heartbeat在centos6上有一些问题，不太稳定。建议以后使用高可用使用keepalived实现。
keepalived通过VRRP（Virtual Router Redundancy Protocl）来实现高可用。其中文叫虚拟路由冗余协议。在这个协议里会将多台功能相同的路由器（机器）组成一个小组，这个小组里会有1个master角色和N（N>=1）个backup角色。master会通过组播的形式向各个backup发送VRRP协议的数据包，当backup收不到master发来的VRRP数据包时，就会认为master宕机了。此时就需要根据各个backup的优先级来决定谁成为新的mater。
Keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。其中core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析，check模块负责健康检查，vrrp模块是来实现VRRP协议的。

18.3/18.4/18.5 用keepalived配置高可用集群

先准备两台机器做高可用集群一般使用高可用都是针对机器上的服务的这里以Nginx服务为例子，就是针对Nginx来实现高可用企业上一般会让Nginx作为负载均衡来使用，当他出现单点故障时，就会导致后端的web机器访问不了， Nginx使用高可用是很有必要的。
192.168.80.102为master 192.168.80.104为backup

步骤

1.两台机器上分别安装keepalived

1	[root@localhost ~]# yum install -y keepalived

2.两台机器上分别安装好针对的服务，这里是Nginx

master上之前编译安装过Nginx
backup为了区别用master 这里使用yum安装

1 2	[root@localhost ~]# yum install -y epel-release [root@localhost ~]# yum install -y nginx

3.master上编辑keepalived配置文件

我们可以先把自动的配置文件清空才自定义编辑

1 2	[root@localhost ~]# > /etc/keepalived/keepalived.conf ##清空内容 [root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

输入下面内容

global_defs {
   notification_email {
aming@aminglinux.com
   }
   notification_email_from root@aminglinux.com
   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 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 38003800
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.80.66
    }

    track_script {
        chk_nginx
    }

}

内容在 https://coding.net/u/aminglinux/p/aminglinux-book/git/blob/master/D21Z/master_keepalived.conf
keepalived配置文件路径在/etc/keepalived/keepalived.conf

参数	含义
global_defs	全局定义
notification_email	出现问题时给邮箱发邮件
notification_email_from	又哪个邮箱发邮件
vrrp_script chk_nginx	检查Nginx服务是否正常指定检查脚本的路径
interval 3	检查间断为3秒
state MASTER	定义master
interface	指定网卡发送VRRP包
virtual_router_id	定义路由群的id
priority	定义权重
authentication	定义认证
auth_type	认证类型
auth_pass	认证密码
virtual_ipaddress	定义虚拟ip（vip）此IP用来访问此虚拟路由群的，就是把master和backup看作一台机器单个IP
chk_nginx	加载检查脚本

4.master上编写检查Nginx脚本

1	[root@localhost ~]# vim /usr/local/sbin/check_ng.sh

输入下面内容

#!/bin/bash
#时间变量，用于记录日志
d=`date --date today +%Y%m%d_%H:%M:%S`
#计算nginx进程数量
n=`ps -C nginx --no-heading|wc -l`
#如果进程为0，则启动nginx，并且再次检测nginx进程数量，
#如果还为0，说明nginx无法启动，此时需要关闭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
                systemctl stop keepalived
        fi
fi

内容在 https://coding.net/u/aminglinux/p/aminglinux-book/git/blob/master/D21Z/master_check_ng.sh
脚本上systemctl stop keepalived关闭keepalived服务是为了启动backup上的keepaliveed时候不会出现“脑裂”现象。即master和backup的keepaliveed各自抢占资源，如VIP，外部访问时候出现两台机器同个ip。

5.更改检查脚本的权限

1	[root@localhost ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh

6.master上启动keepalived服务

1	[root@localhost ~]# systemctl start keepalived

测试

master上停止Nginx服务看是否自动开启

[root@localhost ~]# service nginx start
Starting nginx (via systemctl):                            [  确定  ]

[root@localhost ~]# ps aux |grep nginx
root      2720  0.0  0.0 112720   964 pts/0    R+   23:19   0:00 grep --color=auto nginx

发现没有启动Nginx，这里是防火墙问题

1 2	[root@localhost ~]# setenforce 0 [root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

现在看到Nginx是自动开启的

[root@localhost ~]# ps aux |grep nginx
root      3387  0.0  0.1  45888  1284 ?        Ss   23:22   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
nobody    3391  0.0  0.4  48380  4168 ?        S    23:22   0:00 nginx: worker process
nobody    3392  0.0  0.3  48380  3916 ?        S    23:22   0:00 nginx: worker process
root      3394  0.0  0.0 112720   968 pts/0    R+   23:22   0:00 grep --color=auto nginx

ip add查看VIP

keepalived日志在/var/log/messages中看到

7.为了让实验成功两台机器都关闭防火墙

1 2	[root@localhost ~]# setenforce 0 [root@localhost ~]# systemctl stop firewalld

8.backup上编辑keepalived配置文件

1 2	[root@localhost ~]# > /etc/keepalived/keepalived.conf [root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

输入下面内容

global_defs {
   notification_email {
aming@aminglinux.com
   }
   notification_email_from root@aminglinux.com
   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 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass aminglinux>com
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.80.66
    }

    track_script {
        chk_nginx
    }

}

内容在 https://coding.net/u/aminglinux/p/aminglinux-book/git/blob/master/D21Z/backup_keepalived.conf
这里和master上的不一样的地方是state BACKUP和priority 90 backup的权重比主少

9.backup上编写检查Nginx脚本

1	[root@localhost ~]# vim /usr/local/sbin/check_ng.sh

输入下面内容

#!/bin/bash
#时间变量，用于记录日志
d=`date --date today +%Y%m%d_%H:%M:%S`
#计算nginx进程数量
n=`ps -C nginx --no-heading|wc -l`
#如果进程为0，则启动nginx，并且再次检测nginx进程数量，
#如果还为0，说明nginx无法启动，此时需要关闭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

内容在 https://coding.net/u/aminglinux/p/aminglinux-book/git/blob/master/D21Z/backup_check_ng.sh
和主上的区别在于 systemctl start nginx 是由于从机器上使用yum安装的

10.修改backup上的脚本权限并启动keepalived服务

1 2	[root@localhost ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh [root@localhost ~]# systemctl start keepalived

测试

master上之前设置了默认虚拟主机更改主页内容

backup主页的地址在/usr/share/nginx/html/index.html 并更改主页内容

同时查看vip是加载maser的主页的

模拟master机器宕机，直接把maser上的keepalied服务给停掉早看看vip是否给了backup

1	[root@localhost ~]# systemctl stop keepalived

留意backup

[root@localhost ~]# ip add
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:71:e1:ca brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.80.104/24 brd 192.168.80.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.80.66/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::7e09:37c4:bc0a:504a/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever

看到vip已经来到了backup上，再用浏览器看看

再把maser上的keepalived启动发现vip又回到了主上

[root@localhost ~]# systemctl start keepalived

2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:06:17:0b brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.80.102/24 brd 192.168.80.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.80.66/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::c25c:7f22:5b19:4d48/64 scope link
       valid_lft forever preferred_lft forever