LVS + Keepalived + Nginx安裝及配置

1、概述

上篇文章《架構設計：負載均衡層設計方案（6）——Nginx + Keepalived構建高可用的負載層》(http://blog.csdn.net/yinwenjie/article/details/47130609) 我們講解了Nginx的故障切換，並且承諾各位讀者會盡快講解 LVS + Keepalived + Nginx的安裝和配置。在中間由於工作的原因，我又插寫了三篇關於zookeeper的原理使用的文章。今天這邊文章我們回歸主題，為各位讀者講解 LVS + Keepalived + Nginx的安裝及配置。

2、安裝計划和准備工作

下圖，我們表示了本篇文章要搭建的整個集成架構的抽象結構：

我們采用兩個LVS節點（141和142），但是一個時間工作的只有一個LVS節點，另一個始終處於熱備standby狀態，由keepalived監控這兩個節點的工作狀態並完成切換。

在LVS節點下，我們采用LVS-DR工作模式掛載了兩個Nginx節點（131、132）。並最終將外網請求交由這兩個節點進行處理。注意：在實際工作中，Nginx下面一般就是訪問靜態資源、動態資源的配置了。

2-1、准備兩個keepalived節點

首先我們在將要安裝LVS的兩個節點上，先安裝keepalived，並保證這兩個keepalived節點能夠正常工作（監控批次的狀態）。當然，您也可以先准備LVS，在准備keepalived。

我想准備keepalived節點，大家應該輕車熟路了吧，在《架構設計：負載均衡層設計方案（6）——Nginx + Keepalived構建高可用的負載層》這篇文章中詳細介紹了keepalived的最簡配置方式。為了大家閱讀方便，我們在這里再進行依次簡要說明。准備keepalived的整個過程包括：

1. 安裝必要的支撐組件，源碼安裝keepalived
2. 將keepalived注冊成節點的服務，以便保證keepalived在節點啟動時就開始工作
3. 更改keepalived的配置文件，讓其可以正常工作
4. 驗證准備工作

=============安裝keepalived

[root@lvs1 ~]# yum install -y zlib zlib-devel gcc gcc-c++ openssl openssl-devel openssh [root@lvs1 ~]# tar -zxvf keepalived-1.2.17.tar.gz [root@lvs1 ~]# cd keepalived-1.2.17 [root@lvs1 ~]# ./configure --perfix=/usr/keepalived-1.2.17 [root@lvs1 ~]# make & make install 

 

=============將keepalived注冊成服務（如果您使用的默認路徑安裝，就不需要cp命令了）

[root@lvs1 ~]# cp /usr/keepalived-1.2.17/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived [root@lvs1 ~]# cp /usr/keepalived-1.2.17/sbin/keepalived /usr/sbin/keepalived [root@lvs1 ~]# cp /usr/keepalived-1.2.17/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/keepalived [root@lvs1 ~]# mkdir /etc/keepalived [root@lvs1 ~]# cp /usr/keepalived-1.2.17/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf [root@lvs1 ~]# 可以做成服務了（不要拷貝，沒用的） [root@lvs1 ~]# chkconfig keepalived on

這里我們先設置浮動ip

設置ＶＩＰ的信息

 ifconfig eth0:0 192.168.220.140 broadcast 192.168.220.140 netmask 255.255.255.255 up

route add -host 192.168.220.140 dev eth0:0　　　　　

做成服務后，先不要急着啟動，因為配置文件還沒有改好。
========配置keepalived（配置文件在：/etc/keepalived/keepalived.conf）

! Configuration File for keepalived global_defs { #notification_email { # [e-mail] # [e-mail] # [e-mail] #} #notification_email_from [e-mail] #smtp_server 192.168.200.1 #smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL } vrrp_instance VI_1 { #141節點設置為MASTER，142或者還有其他的節點設置為BACKUP #還記得我們前面文章講到的無搶占設置嗎？這里也可以用哦。 state MASTER #網絡適配器名稱 interface eth0 virtual_router_id 51 #所有的SLAVE節點的優先級都要比這個設置值低 priority 120 advert_int 1 #真實ip，142要改成相應的lvs節點真實ip mcast_src_ip=192.168.220.141 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } #虛擬/浮動IP virtual_ipaddress { 192.168.220.140 } }

 

以上配置還是最簡單的keepalived配置，因為我們還沒有加上配合LVS使用的虛擬ip監測設置和下層真實ip監測的設置。最簡配置主要是為了保證keepalived節點是工作正常的。

將以上的配置分別對應到LVS的兩個節點（注意要改動的地方哦）

==========進行keepalived工作狀態的檢查：

[root@lvs1 ~]# /etc/init.d/keepalived start

 

現在設置為MASTER的keepalived節點（或者在非搶占模式下，優先級最高的那個節點），已經綁定了140這個虛擬ip了：

[root@lvs2 ~]# ip addr 1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue state UNKNOWN link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00 inet 127.0.0.1/8 scope host lo inet6 ::1/128 scope host valid_lft forever preferred_lft forever 2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000 link/ether 00:0c:29:39:75:9f brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet 192.168.220.141/24 brd 192.168.220.255 scope global eth0 inet 192.168.220.140/32 scope global eth0 inet6 fe80::20c:29ff:fe39:759f/64 scope link valid_lft forever preferred_lft forever

 

當然您也可以通過 /var/log/message的日志進行keepalived是否正常工作的驗證。

2-2、繼續兩個keepalived節點上准備LVS

准備lvs的工作就太簡單了，因為centos6.4、6.5、6.6都已經集成了LVS的核心，我們只需要安裝LVS的管理工具就行了：

（１）如果要源碼安裝的話：

這里源碼安裝ipvsadm(http://www.linuxidc.com/Linux/2016-03/129232.htm)
yum install kernel-devel -y
yum -y install popt popt-devel libnl libnl-devel popt-static(我嘗試過要是不安裝的話就會報錯)
ln -s /usr/src/kernels/2.6.32-642.4.2.el6.x86_64/ /usr/src/linux
wget http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.26.tar.gz
tar xf ipvsadm-1.25.tar.gz
cd ipvsadm-1.25
make && make install
然后我們檢測一下
ipvsadm   是否有內容輸出
（２）如果yum安裝的話

兩個LVS節點都執行：

yum -y install ipvsadm

 

還記得lvs管理工具怎么使用嗎？請參見我介紹LVS單節點安裝的博文：《架構設計：負載均衡層設計方案（5）——LVS單節點安裝》。這里為了方便閱讀，給出主要參數的含義列表：

-A –add-service 在內核的虛擬服務器表中添加一條新的虛擬服務器記錄。也就是增加一台新的虛擬服務器。 -E –edit-service 編輯內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。 -D –delete-service 刪除內核虛擬服務器表中的一條虛擬服務器記錄。 -C –clear 清除內核虛擬服務器表中的所有記錄。 -R –restore 恢復虛擬服務器規則 -S –save 保存虛擬服務器規則，輸出為-R 選項可讀的格式 -a –add-server 在內核虛擬服務器表的一條記錄里添加一條新的真實服務器記錄。也就是在一個虛擬服務器中增加一台新的真實服務器 -e –edit-server 編輯一條虛擬服務器記錄中的某條真實服務器記錄 -d –delete-server 刪除一條虛擬服務器記錄中的某條真實服務器記錄 -L –list 顯示內核虛擬服務器表 -Z –zero 虛擬服務表計數器清零（清空當前的連接數量等） –set tcp tcpfin udp 設置連接超時值 –start-daemon 啟動同步守護進程。他后面可以是master 或backup，用來說明LVS Router 是master 或是backup。在這個功能上也可以采用keepalived 的VRRP 功能。 –stop-daemon 停止同步守護進程 -t –tcp-service service-address 說明虛擬服務器提供的是tcp 的服務[vip:port] or [real-server-ip:port] -u –udp-service service-address 說明虛擬服務器提供的是udp 的服務[vip:port] or [real-server-ip:port] -f –fwmark-service fwmark 說明是經過iptables 標記過的服務類型。 -s –scheduler scheduler 使用的調度算法，選項：rr|wrr|lc|wlc|lblc|lblcr|dh|sh|sed|nq, 默認的調度算法是： wlc. -p –persistent [timeout] 持久穩固的服務。這個選項的意思是來自同一個客戶的多次請求，將被同一台真實的服務器處理。timeout 的默認值為300 秒。 -M –netmask netmask persistent granularity mask -r –real-server server-address 真實的服務器[Real-Server:port] -g –gatewaying 指定LVS 的工作模式為直接路由模式DR模式（也是LVS默認的模式） -i –ipip 指定LVS 的工作模式為隧道模式 -m –masquerading 指定LVS 的工作模式為NAT 模式 -w –weight weight 真實服務器的權值 –mcast-interface interface 指定組播的同步接口 –connection 顯示LVS 目前的連接 如：ipvsadm -L -c –timeout 顯示tcp tcpfin udp 的timeout 值 如：ipvsadm -L –timeout –daemon 顯示同步守護進程狀態 –stats 顯示統計信息 –rate 顯示速率信息 –sort 對虛擬服務器和真實服務器排序輸出 –numeric -n 輸出IP 地址和端口的數字形式

 

到后面正式啟動LVS的時候，就不要問我參數含義咯。^_^

2-3、准備兩個Nginx節點並保證可用

在《架構設計：負載均衡層設計方案（5）——LVS單節點安裝》(http://blog.csdn.net/yinwenjie/article/details/47010569) 這篇文章中，我們詳細講解了Nginx節點的准備工作，但是為了方便各位讀者閱讀，這里我們大致再講一下。

Nginx節點的准備工作主要由以下步驟構成（這個不是本文的重點，點到即可）：

1. 安裝Nginx（當然，正式系統中，還涉及到Nginx的參數調優，可以參見《架構設計：負載均衡層設計方案（2）——Nginx安裝》這篇文章）
2. 打開Nginx所在服務器的“路由”功能、關閉“ARP查詢”功能
3. 將VIP：192.168.220.140 設置成Nginx所在節點的回環IP

=============安裝Nginx

[root@vm1 ~]# yum -y install make zlib zlib-devel gcc gcc-c++ ssh libtool pcre* [root@vm1 ~]# 下載nginx（別拷貝，不能執行的） [root@vm1 ~]# 解壓nginx（別拷貝，不能執行的） [root@vm1 ~]# ./configure –prefix=/usr/nginx-1.8.0 [root@vm1 ~]# make && make install [root@vm1 ~]# 設置環境變量（別拷貝，不能執行的） [root@vm1 ~]# 啟動nginx

 

=============打開Nginx所在服務器的“路由”功能、關閉“ARP查詢”功能

[root@vm1 ~]# echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore [root@vm1 ~]# echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce [root@vm1 ~]# echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore [root@vm1 ~]# echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce

 

=============設置回環IP

[root@vm1 ~]# ifconfig lo:0 192.168.220.140 broadcast 192.168.220.140 netmask 255.255.255.255 up [root@vm1 ~]# route add -host 192.168.220.140 dev lo:0

 

兩台Nginx的節點都按照這樣的方法去設置。然后使用瀏覽器，看看這兩個節點的Nginx是否工作正常：

我這里在做實驗的時候忘了把防火牆和selinux關了，所以瀏覽器訪問不了。不要忘了關哦

我們可以把nginx的首頁改一下以便分辨區別

=====

2-4、其他說明

keepalived和LVS是天生配合完美的一對，LVS負責進行請求轉發不負責任何節點的健康監測；keepalived負責監控整個環境中，包括虛擬ip，真實ip對應的下層節點的健康狀態監測。

3、開始配置：LVS-DR工作模式

3-1、keepalived的更改——健康監測

首先我們要更改之前配置的“最簡keepalived”配置，讓keepalived能夠對結構中所有節點和虛擬ip的健康狀態進行監測。更改配置和含義如下：

! Configuration File for keepalived global_defs { #notification_email { # [e-mail] # [e-mail] # [e-mail] #} #notification_email_from [e-mail] #smtp_server 192.168.200.1 #smtp_connect_timeout 30 router_id LVS_DEVEL } vrrp_instance VI_1 { #141節點設置為MASTER，142或者還有其他的節點設置為BACKUP #還記得我們前面文章講到的無搶占設置嗎？這里也可以用哦。 state MASTER #網絡適配器名稱 interface eth0 virtual_router_id 51 #所有的SLAVE節點的優先級都要比這個設置值低 priority 120 advert_int 1 #真實ip，142要改成相應的lvs節點真實ip mcast_src_ip=192.168.220.141 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } #虛擬/浮動IP virtual_ipaddress { 192.168.220.140 } } virtual_server 192.168.220.140 80 { #健康時間檢查，單位秒 delay_loop 6 #負載均衡調度算法wlc|rr，和您將使用的LVS的調度算法保持原則一致 lb_algo rr #負載均衡轉發規則 DR NAT TUN。和您將啟動的LVS的工作模式設置一致 lb_kind DR #虛擬地址的子網掩碼 nat_mask 255.255.255.0 #會話保持時間，因為我們經常使用的是無狀態的集群架構，所以這個設置可有可無 #persistence_timeout 50 #轉發協議，當然是TCP protocol TCP #真實的下層Nginx節點的健康監測 real_server 192.168.220.131 80 { #節點權重， weight 10 #設置檢查方式，可以設置HTTP_GET | SSL_GET HTTP_GET { url { path / digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc } #超時時間，秒。如果在這個時間內沒有返回，則說明一次監測失敗 connect_timeout 3 #設置多少次監測失敗，就認為這個真實節點死掉了 nb_get_retry 3 #重試間隔 delay_before_retry 3 } } real_server 192.168.220.132 80 { weight 10 HTTP_GET { url { path / digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d } connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } }

 

這樣一來，keepalived就可以檢查整個架構中的所有節點狀態了。另外要說明的是，這個檢查過程並不是必須的，您使用keepalived的最簡配置也是可以的，不過您就需要自己寫監測腳本了（道理是一樣的）。

3-2、啟動兩個LVS節點

啟動LVS的過程就太簡單了（兩個節點都是一樣的啟動方式）：

[root@lvs2 ~]# ipvsadm -C [root@lvs2 ~]# ipvsadm -At 192.168.220.140:80 -s rr [root@lvs2 ~]# ipvsadm -at 192.168.220.140:80 -r 192.168.220.131 -g [root@lvs2 ~]# ipvsadm -at 192.168.220.140:80 -r 192.168.220.132 -g [root@lvs2 ~]# 然后我們可以使用ipvsadm 監控目前LVS的狀態 [root@lvs2 ~]# ipvsadm

 

注意：處於standby的lvs1節點也要這樣進行設置。
還有，以上的LVS的設置，和real server上的設置，在重啟后都會消失，所以一定要做成腳本哦。

4、驗證工作

這樣LVS + Keepalived + Nginx方式的配置就做完了。現在我們進行搭建效果的監測：

4-1、驗證Master-LVS節點的工作

我們使用兩個不同的瀏覽器，驗證Master-LVS節點的工作：

=========瀏覽器1：

=========瀏覽器2：

看來140這個VIP下的LVS工作是正常的。

4-2、驗證Master-LVS節點停止后的效果

下面我們停止Master-LVS1：

[root@lvs2 ~]# service keepalived stop

 

在經歷了一些訪問停頓后，瀏覽器1顯示的效果如下（這就是為什么keepalived最好設置為非搶占模式）：

5、后文介紹

好了，到這里負載均衡層所使用的幾個標准工具就介紹完了。下一篇文章我們將進行總結，然后進入架構設計：業務層設計方案 的系列文章。在下一個系列文章中，我們將介紹至少兩套SOA的實現、至少兩套系統間通信使用的消息隊列。哦，應我朋友的要求，我會專門寫幾篇文章，介紹Java中線程的基礎知識和進階知識。

 

文章轉自：http://blog.csdn.net/yinwenjie/article/details/47211551

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