LVS是一个开源的软件,可以实现LINUX平台下的简单负载均衡。LVS是Linux Virtual Server的缩写,意思是Linux虚拟服务器。目前有三种IP负 载均衡技术(VS/NAT、VS/TUN和VS/DR);八种调度算法(rr,wrr,lc,wlc,lblc,lblcr,dh,sh)。
LVS+keepalived能很好的实现以上的要求,LVS提 供负载均衡,keepalived提供健康检查,故障转移,提高系统的可用性!采用这样的架构以后 很容易对现有系统进行扩展,只要在后端添加或者减少realserver,只要更改lvs的 配置文件,并能实现无缝配置变更!
软件负载均衡一般通过两种方式来实现:基于操作系统的软负载实现和基于第三方应用的软负载实现。LVS就是基于Linux操作系统实现的一种软负载,HAProxy就是开源的并且基于第三应用实现的软负载。还可以使用nginx来实现,不过nginx只工作在7层网络之上。详细请参考 抚琴煮酒写的“ 软件级负载均衡器(LVS/HAProxy/Nginx)的特点简介和对比”这篇文章,简单很详细,很好。
1.实验环境
系统版本:CentOS release 5.9 (Final) x86 32位
ipvsadm版本:1.24 Keepalived版本:1.1.15
MASTER_IP: 192.168.1.116
BACKUP_IP:192.168.1.111
VIP: 192.168.1.140
WEB_1: 192.168.1.112 80端口
WEB_2: 192.168.1.116 80端口
2.安装lvs软件
安装在192.168.1.116和192.168.1.111
mkdir /usr/local/src/lvs cd /usr/local/src/lvs wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz ln -s /usr/src/kernels/-.el5PAE-i686/ /usr/src/linux tar zxvf ipvsadm-1.24.tar.gz cd ipvsadm-1.24 make make install
备注:先查看下linux kernel,如果文件不存在的得先安装好,安装kernel-headers和kernel-devel包
yum install kernel-headers yum install kernel-devel [root@s4 ipvsadm-1.24]# ll /usr/src/kernels/ total drwxr-xr-x. root root Aug : -.el6.x86_64
3.安装keepalived软件
安装在192.168.1.116和192.168.1.111
wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.1.15.tar.gz tar -zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz cd keepalived- ./configure --prefix=/usr/local/keepalived make && make install cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/ cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/ mkdir -p /etc/keepalived/ cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf chmod +x /etc/init.d/keepalived
配置完毕:
备注:
1.出现这个问题记得先安装ssh:yum install -y openssl openssl-devel
checking for openssl/ssl.h... no
configure: error:
!!! OpenSSL is not properly installed on your system. !!!
!!! Can not include OpenSSL headers files. !!!
2.出现这个问题,记得先安装Popt libraries
命令:yum install popt-devel -y
checking for poptGetContext in -lpopt... no
configure: error: Popt libraries is required
安装完毕:
写keepalived的配置文件
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
内容如下:
[root@s4 keepalived-]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { root@localhost.localdomain } notification_email_from sns-lvs@gmail.com smtp_server 127.0.0.1 router_id LVS_DEVEL } vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface eth0 virtual_router_id priority advert_int authentication { auth_type PASS auth_pass } virtual_ipaddress { 192.168.1.140 } } virtual_server { delay_loop lb_algo wrr lb_kind DR protocol TCP real_server { weight TCP_CHECK { connect_timeout nb_get_retry delay_before_retry connect_port } } real_server { weight TCP_CHECK { connect_timeout nb_get_retry delay_before_retry connect_port } } }
全局定义块
1、email通知。作用:有故障,发邮件报警。
2、Lvs负载均衡器标识(lvs_id)。在一个网络内,它应该是唯一的。
3、花括号“{}”。用来分隔定义块,因此必须成对出现。如果写漏了,keepalived运行时,不会得到预期的结果。由于定义块内存在嵌套关系,因此很容易遗漏结尾处的花括号,这点要特别注意。
VRRP定义块
1、同步vrrp组vrrp_sync_group。作用:确定失败切换(FailOver)包含的路由实例个数。即在有2个负载均衡器的场景,一旦某个负载均衡器失效,需要自动切换到另外一个负载均衡器的实例是哪些?
2、实例组group。至少包含一个vrrp实例。
3、Vrrp实例vrrp_instance。实例名出自实例组group所包含的那些名字。
(1)实例状态state。只有MASTER和BACKUP两种状态,并且需要大写这些单词。其中MASTER为工作状态,BACKUP为备用状态。当MASTER所在的服务器失效时,BACKUP所在的系统会自动把它的状态有BACKUP变换成MASTER;当失效的MASTER所在的系统恢复时,BACKUP从MASTER恢复到BACKUP状态。
(2)通信接口interface。对外提供服务的网络接口,如eth0,eth1.当前主流的服务器都有2个或2个以上的接口,在选择服务接口时,一定要核实清楚。
(3)lvs_sync_daemon_inteface。负载均衡器之间的监控接口,类似于HA HeartBeat的心跳线。但它的机制优于Heartbeat,因为它没有“裂脑”这个问题,它是以优先级这个机制来规避这个麻烦的。在DR模式中,lvs_sync_daemon_inteface 与服务接口interface 使用同一个网络接口。
(4)虚拟路由标识virtual_router_id。这个标识是一个数字,并且同一个vrrp实例使用唯一的标识。即同一个vrrp_stance,MASTER和BACKUP的virtual_router_id是一致的,同时在整个vrrp内是唯一的。
(5)优先级priority。这是一个数字,数值愈大,优先级越高。在同一个vrrp_instance里,MASTER 的优先级高于BACKUP。若MASTER的priority值为150,那么BACKUP的priority只能是140或更小的数值。
(6)同步通知间隔advert_int。MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔,单位为秒。
(7)验证authentication。包含验证类型和验证密码。类型主要有PASS、AH两种,通常使用的类型为PASS,据说AH使用时有问题。验证密码为明文,同一vrrp实例MASTER与BACKUP 使用相同的密码才能正常通信。
4、 虚拟ip地址virtual_ipaddress。可以有多个地址,每个地址占一行,不需要指定子网掩码。注意:这个ip必须与我们在lvs客户端设定的vip相一致!
虚拟服务器virtual_server定义块
虚拟服务器定义是keepalived框架最重要的项目了,是keepalived.conf必不可少的部分。
1、虚拟服务器virtual_server。这个ip来自于vrrp定义块的第“4”步,后面一个空格,然后加上端口号。定义一个vip,可以实现多个tcp端口的负载均衡功能。
(1)delay_loop。健康检查时间间隔,单位是秒。
(2)lb_algo。负载均衡调度算法,互联网应用常使用wlc或rr。
(3)lb_kind。负载均衡转发规则。一般包括DR、NAT、TUN3种,在我的方案中,都使用DR的方式。
(4)persistence_timeout。会话保持时间,单位是秒。这个选项对动态网站很有用处:当用户从远程用帐号进行登陆网站时,有了这个会话保持功能,就能把用户的请求转发给同一个应用服务器。在这里,我们来做一个假设,假定现在有一个lvs 环境,使用DR转发模式,真实服务器有3个,负载均衡器不启用会话保持功能。当用户第一次访问的时候,他的访问请求被负载均衡器转给某个真实服务器,这样他看到一个登陆页面,第一次访问完毕;接着他在登陆框填写用户名和密码,然后提交;这时候,问题就可能出现了---登陆不能成功。因为没有会话保持,负载均衡器可能会把第2次的请求转发到其他的服务器。
(5)转发协议protocol。一般有tcp和udp两种。实话说,我还没尝试过udp协议类的转发。
2、真实服务器real_server,也即服务器池。Real_server的值包括ip地址和端口号,多个连续的真实ip。
(1)权重weight,权重值是一个数字,数值越大,权重越高。使用不同的权重值的目的在于为不同性能的机器分配不同的负载,性能较好的机器,负载分担大些;反之,性能差的机器,则分担较少的负载,这样就可以合理的利用不同性能的机器资源。
(2)Tcp检查tcp_check。
4.在2台web机上设置VIP
在192.168.1.112和192.168.1.116上做
vi /root/VIP.sh
#!/bin/bash SNS_VIP=192.168.1.140 . /etc/rc.d/init.d/functions case "$1" in start) ifconfig lo: $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP /sbin/route add -host $SNS_VIP dev lo: echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce sysctl -p >/dev/>& echo "RealServer Start OK" ;; stop) ifconfig lo: down route del $SNS_VIP >/dev/>& echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore echo " >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce echo "RealServer Stoped" ;; *) echo "Usage: $0 {start|stop}" exit esac exit
为什么要做这一步,我思考了一下,因为在这里lvs只做分发数据包使用,不像haproxy工作在七层,所以lvs必须知道要把数据包分发到哪些后台机器上,做了这步后,通过数据链路层的组播功能,直接把包按照lvs的算法分发到后台服务器上。
在两天机器上风别运行这个脚本
bash VIP.sh start
查看VIP
ifconfig
可以看到多了一条记录,这就是VIP
lo:0 Link encap:Local Loopback inet addr:192.168.207.140 Mask:255.255.255.255 UP LOOPBACK RUNNING MTU:16436
Metric:1
5.启动keepalived
在192.168.207.130和192.168.207.131操作
/etc/init.d/keepalived
start
在主keepalived上运行
ip addr
会看到
eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP>
mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
link/ether 00:0c:29:ed:4c:08 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.207.130/24 brd
192.168.207.255 scope global eth0
inet 192.168.207.140/32 scope global eth0 inet6 fe80::20c:29ff:feed:4c08/64 scope
link valid_lft forever
preferred_lft forever
这个是keepalived自动在eth0添加了个VIP,这个是根据配置文件
virtual_ipaddress
{ 192.168.207.140 }
来定义的,不过呢只有主keepalived的服务器上才会这么做,从keepalived服务器不会设置VIP的,除非从服务器转成了主服务器。
在浏览器查看http://192.168.207.140来查看lvs的调度后台的web服务器的数据
在主keepalived服务器上运行
watch ipvsadm
-ln
来查看lvs的调度情况
IP Virtual
Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags -> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.207.140:80 wrr -> 192.168.207.130:80 Local 3
0 7 -> 192.168.207.129:80 Route 3
0 8
6.模拟主服务器down掉
只要把主keepalived关掉就好了
可以看到从keepalived的/var/log/messages日志
[root@s5 ~]# tailf /var/log/messages [root@s4 ~]# tailf /var/log/messages Aug :: s4 Keepalived_healthcheckers: Opening file '/etc/keepalived/keepalived.conf'. Aug :: s4 Keepalived_healthcheckers: Configuration Bytes Aug :: s4 Keepalived_healthcheckers: Activating healtchecker ] Aug :: s4 Keepalived_healthcheckers: Activating healtchecker ] Aug :: s4 kernel: IPVS: [wrr] scheduler registered. Aug :: s4 Keepalived: Terminating on signal Aug :: s4 Keepalived_vrrp: Terminating VRRP child process on signal Aug :: s4 Keepalived_healthcheckers: Terminating Healthchecker child process on signal Aug :: s4 Keepalived: Stopping Keepalived v1./,) Aug :: s4 kernel: IPVS: __ip_vs_del_service: enter
立即变成了keepalived,访问url还是依旧正常
在把原主keepalived服务打开,可以在原从keepalived看到日志
[root@s5 ~]# tailf /var/log/messages Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.1.111 added Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.1.140 added Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Registering Kernel netlink reflector Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Registering Kernel netlink command channel Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Opening file '/etc/keepalived/keepalived.conf'. Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Configuration Bytes Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: IPVS: Destination already exists Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Activating healtchecker ] Aug :: s5 Keepalived_healthcheckers: Activating healtchecker ] Aug :: s5 kernel: IPVS: [wrr] scheduler registered.
ok,到此配置成功了,OK!
Web服务器访问在:
可以看到负载是均衡的
参考:
http://itindex.net/detail/43718-lvs-keepalived-%E8%B4%9F%E8%BD%BD
http://www.uml.org.cn/zjjs/201306144.asp
http://blog.jobbole.com/87503/