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Keepalived，基于 CentOS 7构建nginx的Keepalived 高可用群集。

2023-11-02

1. 简述 Keepalived 的主要功能、应用场合。

keepalived是什么？
Keepalived 软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的，用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件。
Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router RedundancyProtocol(虚拟路由器冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障问题的，它能够保证当个别节点宕机时，整个网络可以不间断地运行。
所以，Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能，同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能，另一方面也可实现系统网络服务的高可用功能。

keepalived 有三个重要的功能，分别是：

  • 管理LVS负载均衡软件
  • 实现LVS集群节点的健康检查
  • 作为系统网络服务的高可用性（failover）

使用原则：当我们在某些场景下不需要让页面重新加载时我们可以使用keepalive

举个栗子:

当我们从首页–>列表页–>商详页–>再返回，这时候列表页应该是需要keep-alive

从首页–>列表页–>商详页–>返回到列表页(需要缓存)–>返回到首页(需要缓存)–>再次进入列表页(不需要缓存)，这时候可以按需来控制页面的keep-alive

2. 使用 Keepalived 实现双机热备时，主、备服务器的配置存在哪些区别？

Keepalived实现双机热备
　　VRRP的热备方式，Keepalived可以用做服务器故障切换，常用于双机热备，在双机热备的方案中，故障切换主要针对虚拟IP地址的漂移来实现，因此能够适用于各种应用服务器（如：web、ftp、fail、还是ssh、dns等）

在同一个Keepalived热备组内，所有配置文件基本相同，包括虚拟路由器的ID号、认证信息、漂移地址、心跳频率等。不同之处在于路由器名称，热备状态、优先级
路由器名称(router_id)：建议为每个参与热备的服务器指定不同的名称
热备状态(state)：至少应有一台主服务器，将状态设为MASTER；可以有多台备用的服务器，将状态设为BACKUP
优先级(priority)：数值越大则取得 VIP控制权的优先级越高，因此主服务器的优先级应设为最高；其他备用服务器的优先级可依次递减，但不要相同，以免在争夺VIP控制权时发生冲突

配置没有错误后启动，这时候主服务器仍然在线，VIP地址实际上仍然由主服务器控制，其他服务器处于备用状态，因此备用服务器中不会为ens33接口添加VIP地址

3. 构建 LVS+Keepalived 高可用群集时，如何缩短故障中断时间？

4. 基于 CentOS 7构建nginx的Keepalived 高可用群集。

源码安装nginx，并提供服务脚本

1. 环境准备

在这里插入图片描述

序号 IP地址 角色 服务
1 172.25.10.10 客户端 主要由于测试
2 172.25.10.100（VIP:172.25.10.200） Master keepalived+nginx
3 172.25.10.110（VIP:172.25.10.200） Backup keepalived+nginx
4 172.25.10.120 WEB1 nginx
5 172.25.10.130 WEB2 nginx

2. 安装依赖

  1. 安装vim命令，使用命令：
    yum install vim-enhanced -y

  2. 安装gcc，使用命令：
    yum install make cmake gcc gcc-c++ -y

  3. 安装依赖：
    yum install pcre pcre-devel zlib zlib-devel openssl openssl-devel wget -y

3.安装nginx

可以参考前面的文章

源码安装nginx，并提供服务脚本

安装nginx所需的pere库pere，peri兼容正则表达式
yum install -y pcre-devel
安装openssl-devel-
yum install -y openssl-devel
检查并安装nginx基础依赖包pcre-devel、openssl-devel
rpm -qa | egrep 'pcre-devel|openssl-devel'

创建组和用户

groupadd -r -g 995 nginx
useradd -r -u 995 -g 995 -s /sbin/nologin -M nginx

下载nginx
wget http://nginx.org/download/nginx-1.18.0.tar.gz
解压
tar xf nginx-1.18.0.tar.gz -C /usr/local/src/

编译

cd /usr/local/src/nginx-1.18.0/
./configure --user=nginx --group=nginx \
--prefix=/usr/local/nginx \
--with-http_ssl_module \
--with-http_auth_request_module \
--with-http_gzip_static_module \
--with-http_gunzip_module \
--with-http_stub_status_module

编译和安装
make && make install

修改配置文件

vim /usr/lib/systemd/system/nginx.service

[Unit]
Description=nginx - high performance web server
Documentation=http://nginx.org/en/docs/After=network-online.target remote-fs.targe nss-lookup.target
Wants=network-online.target

[Service]
Type=forking
PIDFile=/usr/local/nginx/logs/nginx.pid
ExecStart=/usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s TERM $MAINPID

[Install]
WantedBy=multi-user.target

systemctl daemon-reload
测试：
systemctl enable --now nginx

启动完之后检查nginx是否已经正常启动
ps -ef | grep nginx
在这里插入图片描述

修改一下nginx的index页面 好区分不同虚拟机

echo "`hostname -I`,web test page" > /usr/local/nginx/html/index.html

验证：

在这里插入图片描述

4. 负载均衡服务器的搭建

在172.25.10.100和172.25.10.110上面安装nginx，实现负载均衡

在172.25.10.100上面配置

vim /usr/local/nginx/conf/nginx.conf

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
重启服务
systemctl restart nginx

进行检验（172.25.10.10）
在这里插入图片描述

172.25.10.110 同理，将web1改成web2即可；

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
重启服务
systemctl restart nginx
测试（172.25.10.10）

在这里插入图片描述

4. 安装Keeplived

安装依赖
yum install curl libnl3-devel net-snmp-devel libnfnetlink-devel -y
下载keepalived安装包
wget --no-check-certificate https://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.18.tar.gz
解压
tar -zxvf keepalived-1.2.18.tar.gz -C /usr/local/
配置
cd /usr/local
cd keepalived-1.2.18/ && ./configure --prefix=/usr/local/keepalived
编译安装
make && make install
配置开机服务
复制文件

cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

创建软连接
ln -s /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/
创建keepalived.service文件

vim /lib/systemd/system/keepalived.service

[Unit]
Description=Keepalived
After=syslog.target network.target remote-fs.target nss-lookup.target
 
[Service]
Type=forking
PIDFile=/var/run/keepalived.pid
ExecStart=/usr/local/keepalived/sbin/keepalived -D
ExecReload=/bin/kill -s HUP $MAINPID
ExecStop=/bin/kill -s QUIT $MAINPID
PrivateTmp=true
 
[Install]
WantedBy=multi-user.target

配置systemctl
systemctl daemon-reload重新加载

systemctl enable keepalived.service 设置开机自动启动

systemctl start keepalived.service启动

systemctl status keepalived.service查看状态

在这里插入图片描述

完成keepalived的安装

5. keepalived来实现nginx的高可用

修改下/etc/keepalived/keepalived.conf文件
172.25.10.100（主）
在这里插入图片描述

172.25.10.110（备）
在这里插入图片描述

两个虚拟机进行服务重启或者开启服务

systemctl restart keepalived

进行检查，VIP只在master中。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
虚拟机访问VIP
在这里插入图片描述

6、Keepalived高可用的验证

1）模拟keepalived集群出现故障，master宕机，验证高可用是否生效
master（172.25.10.100）服务器关闭keepalived
systemctl stop keepalived
在这里插入图片描述
虚拟机5访问vip

在这里插入图片描述
BACKUP查看VIP
在这里插入图片描述

因为master宕机，Keepalived集群的backup服务器收不到来自master的心跳包，所以backup认为master死亡，backup会重新选举新的master
因为只有一台backup，所以vip会出现这台服务器

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