Cluster基础(三)：配置HAProxy负载平衡集群、Keepalived高可用服务器、Keepalived+LVS服务器

一、配置HAProxy负载平衡集群

目标：

准备三台Linux服务器，两台做Web服务器，一台安装HAProxy，实现如下功能：

•     客户端访问HAProxy，HAProxy分发请求到后端Real Server
•     要求HAProxy可以根据Cookie为客户端分配固定后端服务器
•     开启HAProxy监控页面，及时查看调度器状态
•     设置HAProxy为开机启动

方案：

使用3台虚拟机，1台作为HAProxy调度器、2台作为Real Server、物理机作为客户端，拓扑结构如下图所示。

      

步骤：

步骤一：配置后端Web服务器

1）配置两台Web服务器网络参数

  [root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.1
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.10
  [root@web1 ~]# service network restart
  [root@web1 ~]# iptables -F
  [root@web1 ~]# service iptables save
  [root@web2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.2
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.10
  [root@web2 ~]# systemctl restart NetworkManager

2）设置后端Web服务

  [root@web1 ~]# yum -y install httpd
  [root@web1 ~]# systemctl start httpd
  [root@web1 ~]# echo “192.168.0.1” > /var/www/html/index.html
  [root@web2 ~]# yum -y install httpd
  [root@web2 ~]# systemctl start httpd
  [root@web2 ~]# echo “192.168.0.2” > /var/www/html/index.html

步骤二：部署HAProxy服务器

1）配置网络，安装软件

  [root@haproxy ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=202.114.106.20
  [root@haproxy ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.254
  NETMASK=255.255.255.0
  DNS1=202.106.0.20
  [root@haproxy ~]# systemctl restart NetworkManager
  [root@haproxy ~]# sed -i '/ip_forward/s/0/1/'  sysctl.conf  //开启路由转发
  [root@haproxy ~]# sysctl -p
  [root@haproxy ~]# yum -y install haproxy

2）修改配置文件

  [root@haproxy ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
  global
  log 127.0.0.1 local2   ###[err warning info debug]
  chroot /usr/local/haproxy
  pidfile /var/run/haproxy.pid ###haproxy的pid存放路径
  maxconn 4000     ###最大连接数，默认4000
  user haproxy
  group haproxy
  daemon       ###创建1个进程进入deamon模式运行
  defaults
  mode http    ###默认的模式mode { tcp|http|health } log global   ###采用全局定义的日志
  option dontlognull  ###不记录健康检查的日志信息
  option httpclose  ###每次请求完毕后主动关闭http通道
  option httplog   ###日志类别http日志格式
  option forwardfor  ###后端服务器可以从Http Header中获得客户端ip
  option redispatch  ###serverid服务器挂掉后强制定向到其他健康服务器
  timeout connect 10000 #如果backend没有指定，默认为10s
  timeout client 300000 ###客户端连接超时
  timeout server 300000 ###服务器连接超时
  maxconn  60000  ###最大连接数
  retries  3   ###3次连接失败就认为服务不可用，也可以通过后面设置
  listen stats
  bind 0.0.0.0:1080   #监听端口
  stats refresh 30s   #统计页面自动刷新时间
  stats uri /stats   #统计页面url
  stats realm Haproxy Manager #统计页面密码框上提示文本
  stats auth admin:admin  #统计页面用户名和密码设置
  #stats hide-version   #隐藏统计页面上HAProxy的版本信息
  listen  websrv-rewrite 0.0.0.0:80
      cookie  SERVERID rewrite
      balance roundrobin
      server  web1 192.168.20.101:80 cookie
      app1inst1 check inter 2000 rise 2 fall 5
      server  web2 192.168.20.102:80 cookie
      app1inst2 check inter 2000 rise 2 fall 5

3）启动服务器并设置开机启动

  [root@haproxy ~]# systemctl start haproxy
  [root@haproxy ~]# systemctl enable haproxy

步骤三：客户端验证

客户端配置与HAProxy相同网络的IP地址，并使用火狐浏览器访问http://202.114.106.20，测试调度器是否正常工作，客户端访问http://202.114.106.20/haproxy-admin测试状态监控页面是否正常。

二、Keepalived高可用服务器

目标：

准备三台Linux服务器，两台做Web服务器，并部署Keepalived高可用软件，一台作为客户端主机，实现如下功能：

•     使用Keepalived实现web服务器的高可用
•     Web服务器IP地址分别为172.16.0.10和172.16.0.20
•     Web服务器的漂移VIP地址为172.16.0.1
•     客户端通过访问VIP地址访问Web页面

方案：

使用3台虚拟机，2台作为Web服务器，并部署Keepalived、1台作为客户端，拓扑结构如下图所示。

        

步骤：

步骤一：配置网络环境

1）设置Web服务器网络参数

  [root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=172.16.0.10
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@web1 ~]# systemctl restart NetworkManager
  [root@web2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=172.16.0.20
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@web2 ~]# systemctl restart NetworkManager

2）自定义Web页面

  [root@web1 ~]# echo “172.16.0.10” > /var/www/html/index.html
  [root@web2 ~]# echo “172.16.0.20” > /var/www/html/index.html

3）启动Web服务器软件

  [root@web1 ~]# systemctl start httpd
  [root@web2 ~]# systemctl start httpd

步骤二：安装Keepalived软件

注意：两台Web服务器做相同的操作。

  [root@web1 ~]# yum install -y keepalived
  [root@web2 ~]# yum install -y keepalived

步骤三：部署Keepalived服务

1）修改web1服务器Keepalived配置文件

  [root@web1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
  global_defs {
    notification_email {
      admin@tarena.com.cn                //设置报警收件人邮箱
    }
    notification_email_from ka@localhost    //设置发件人
    smtp_server 127.0.0.1                //定义邮件服务器
    smtp_connect_timeout 30
    router_id  web1                        //设置路由ID号
  }
  vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                             //主服务器为MASTER
    interface eth0                        //定义网络接口
    virtual_router_id 50                    //主辅VRID号必须一致
    priority 100                         //服务器优先级
    advert_int 1
    authentication {
      auth_type pass
      auth_pass forlvs                       //主辅服务器密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {  172.16.0.1  }
  }

2）修改web2服务器Keepalived配置文件

  [root@web1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
  global_defs {
    notification_email {
      admin@tarena.com.cn                //设置报警收件人邮箱
    }
    notification_email_from ka@localhost    //设置发件人
    smtp_server 127.0.0.1                //定义邮件服务器
    smtp_connect_timeout 30
    router_id  web2                        //设置路由ID号
  }
  vrrp_instance VI_1 {
    state SLAVE                             //从服务器为SLAVE
    interface eth0                        //定义网络接口
    virtual_router_id 50                    //主辅VRID号必须一致
    priority 50                             //服务器优先级
    advert_int 1
    authentication {
      auth_type pass
      auth_pass forlvs                       //主辅服务器密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {  172.16.0.1  }
  }

3）启动服务

  [root@web1 ~]# systemctl start keepalived
  [root@web2 ~]# systemctl start keepalived

步骤四：测试

1）登录两台Web服务器查看VIP信息

  [root@web1 ~]# ip addr show
  [root@web2 ~]# ip addr show

2) 客户端访问

客户端使用curl命令连接http://172.16.0.1，查看Web页面；关闭Web1服务器的网卡，客户端再次访问http://172.16.0.1，验证是否可以正常访问服务。

三、Keepalived+LVS服务器

目标：

使用Keepalived为LVS调度器提供高可用功能，防止调度器单点故障，为用户提供Web服务：

•     路由器对外公网IP地址为202.114.106.20
•     路由器内网IP地址为192.168.0.254
•     路由器需要设置SNAT及DNAT功能
•     LVS1调度器真实IP地址为192.168.0.10
•     LVS2调度器真实IP地址为192.168.0.20
•     服务器VIP地址设置为192.168.0.253
•     真实Web服务器地址分别为192.168.0.1、192.168.0.2
•     使用加权轮询调度算法，真实服务器权重与其IP地址末尾数一致

方案：

使用5台虚拟机，1台作为Linux路由器、2台作为LVS调度器、2台作为Real Server、物理机作为客户端，拓扑结构如下图所示。

      

步骤：

步骤一：配置网络环境

1）设置Web服务器网络参数

  [root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.1
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@web1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
  DEVICE=lo:0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.253
  NETMASK=255.255.255.255
  [root@web1 ~]# vim /etc/sysctl.conf
  .. ..
  net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
  net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
  net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
  net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
  [root@web1 ~]# sysctl -p
  [root@web1 ~]# systemctl restart NetworkManager
  [root@web2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.2
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@web2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0
  DEVICE=lo:0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.253
  NETMASK=255.255.255.255
  [root@web2 ~]# vim /etc/sysctl.conf
  .. ..
  net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1
  net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1
  net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2
  net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2
  [root@web2 ~]# sysctl -p
  [root@web2 ~]# systemctl restart NetworkManager

2）自定义Web页面

  [root@web1 ~]# echo “192.168.0.1” > /var/www/html/index.html
  [root@web2 ~]# echo “192.168.0.2” > /var/www/html/index.html

3）启动Web服务器软件

  [root@web1 ~]# systemctl start httpd;systemctl enable httpd
  [root@web2 ~]# systemctl start httpd;systemctl enable httpd

4)设置LVS调度器网络参数

  [root@lvs1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.10
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@lvs1 ~]# systemctl restart NetworkManager
  [root@lvs2 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.20
  NETMASK=255.255.255.0
  GATEWAY=192.168.0.254
  DNS1=202.106.0.20
  [root@lvs2 ~]# systemctl restart NetworkManager

5）设置Linux路由器网络参数

  [root@router ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=202.114.106.20
  DNS1=202.106.0.20
  [root@router ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth1
  DEVICE=eth0
  ONBOOT=yes
  BOOTPROTO=static
  IPADDR=192.168.0.254
  NETMASK=255.255.255.0
  DNS1=202.106.0.20
  [root@router ~]# systemctl restart NetworkManager

6）设置Linux路由器

  [root@router ~]# sed -i '/ip_forward/s/0/1/'  sysctl.conf  //开启路由转发
  [root@router ~]# sysctl -p

步骤二：调度器安装Keepalived与ipvsadm软件

注意：两台LVS调度器执行相同的操作。

安装软件

  [root@lvs1 ~]# yum install -y keepalived
  [root@lvs1 ~]# systemctl enable keepalived
  [root@lvs1 ~]# yum install -y ipvsadm
  [root@lvs2 ~]# yum install -y keepalived
  [root@lvs2 ~]# systemctl enable keepalived
  [root@lvs2 ~]# yum install -y ipvsadm

步骤三：部署Keepalived实现LVS-DR模式调度器的高可用

1）LVS1调度器设置Keepalived，并启动服务

  [root@lvs1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
  global_defs {
    notification_email {
      admin@tarena.com.cn                //设置报警收件人邮箱
    }
    notification_email_from ka@localhost    //设置发件人
    smtp_server 127.0.0.1                //定义邮件服务器
    smtp_connect_timeout 30
    router_id  lvs1                        //设置路由ID号
  }
  vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER                             //主服务器为MASTER
    interface eth0                        //定义网络接口
    virtual_router_id 50                    //主辅VRID号必须一致
    priority 100                         //服务器优先级
    advert_int 1
    authentication {
      auth_type pass
      auth_pass forlvs                       //主辅服务器密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {  192.168.0.253  }
  }
  virtual_server 192.168.0.253 80 {       //设置VIP为192.168.0.253
    delay_loop 6
    lb_algo wrr                          //设置LVS调度算法为RR
    lb_kind DR                               //设置LVS的模式为DR
    persistence_timeout 1
    protocol TCP
    real_server 192.168.0.1 80 {
      weight 1                          //设置权重为1
      TCP_CHECK {
      connect_timeout 3
      nb_get_retry 3
      delay_before_retry 3
      }
    }
   real_server 192.168.0.2 80 {
      weight 2                          //设置权重为2
      TCP_CHECK {
      connect_timeout 3
      nb_get_retry 3
      delay_before_retry 3
      }
    }
  [root@lvs1 ~]# systemctl start keepalived
  [root@lvs1 ~]# ipvsadm -Ln

2）LVS2调度器设置Keepalived

  [root@lvs1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
  global_defs {
    notification_email {
      admin@tarena.com.cn                //设置报警收件人邮箱
    }
    notification_email_from ka@localhost    //设置发件人
    smtp_server 127.0.0.1                //定义邮件服务器
    smtp_connect_timeout 30
    router_id  lvs2                        //设置路由ID号
  }
  vrrp_instance VI_1 {
    state SLAVE                             //从服务器为SLAVE
    interface eth0                        //定义网络接口
    virtual_router_id 50                    //主辅VRID号必须一致
    priority 50                         //服务器优先级
    advert_int 1
    authentication {
      auth_type pass
      auth_pass forlvs                       //主辅服务器密码必须一致
    }
    virtual_ipaddress {  192.168.0.253  }
  }
  virtual_server 192.168.0.253 80 {       //设置VIP为192.168.0.253
    delay_loop 6
    lb_algo wrr                          //设置LVS调度算法为RR
    lb_kind DR                               //设置LVS的模式为DR
    persistence_timeout 1
    protocol TCP
    real_server 192.168.0.1 80 {
      weight 1                          //设置权重为1
      TCP_CHECK {
      connect_timeout 3
      nb_get_retry 3
      delay_before_retry 3
      }
    }
   real_server 192.168.0.2 80 {
      weight 2                          //设置权重为2
      TCP_CHECK {
      connect_timeout 3
      nb_get_retry 3
      delay_before_retry 3
      }
    }
  [root@lvs2 ~]# systemctl start keepalived
  [root@lvs2 ~]# ipvsadm -Ln

步骤四：客户端测试

客户端使用curl命令反复连接http://202.114.106.20，查看访问的页面是否会轮询到不同的后端真实服务器。