Linux集群介绍及配置高可用集群

谁践踏了优雅 2022-05-21 05:22 343阅读 0赞

# 1.Linux集群介绍 #

根据功能划分为两大类：高可用和负载均衡；

高可用：高可用集群即“HA集群”，也常称作“双机热备”，用于关键业务。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，核心原来都是通过心跳线连接两台服务器；

负载均衡：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。

# 2.Keepalived介绍 #

因为heartbeat软件已经在2010年就停止了更新，所以一般建议使用keepalived来实现HA集群。

Keepalived通过VRRP（Virtual Router Redundancy Protocl）来实现高可用。VRRP是虚拟路由器冗余协议，广泛应用于边缘网络中，它的设计目标是支持特定情况下IP数据流量失败转移不会引起混乱，允许主机使用单路由器，以及及时在第一跳路由器使用失败的情形下，仍能够维护路由器间的连通性。

在这个协议里会将多台功能相同的路由器组成一个小组，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模块用来实现VRRP协议。

# 3.Keepalived+Nginx实现Web高可用 #

首先准备两台机器128和130，128用作master，130用作backup；

分别在两台机器上安装keepalived（yum install -y keepalived）；

因为128在之前已经通过编译安装了nginx，在130上使用yum工具安装nginx（yum install -y nginx）。

这里介绍一下VIP，它的名字是“Virtual IP”，即“虚拟IP”，又叫做“浮动IP”。因为这个IP是有keepalived给服务器上配置的，服务器靠这个VIP对外提供服务，当master机器宕机，VIP就会被分配到backup上。

## 3.1 配置master ##

编辑master（128）的keepalived的配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf；

global_defs {
       notification_email {
         yu@yulinux.com   #定义接收告警的人
       }
       notification_email_from root@yulinux.com   #定义发送邮件的地址
       smtp_server 127.0.0.1   #定义发邮件地址，若为127.0.0.1则使用本机自带邮件服务器进行发送
       smtp_connect_timeout 30
       router_id LVS_DEVEL
    }
    vrrp_script chk_nginx {   #chk_nginx为自定义名字，后面还会用到
        script "/usr/local/sbin/check_ng.sh"   #自定义脚本，该脚本为监控nginx服务的脚本
        interval 3   #每隔3秒执行一次该脚本
    }
    vrrp_instance VI_1 {
        state MASTER   #角色为master
        interface ens33   #针对哪个网卡监控VIP
        virtual_router_id 51
        priority 100   #权重为100，master要比backup大
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass yulinux>com   #定义密码，这个密码自定义
        }
        virtual_ipaddress {
            192.168.30.100
        }
        track_script {
            chk_nginx   #定义监控脚本，这个上面vrr_script后面的字符串保持一致
        }
    }

监控脚本如下：

#!/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

设置监控脚本的权限，并启动keepalived服务。

[root@yuioplvlinux-128 ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh
    [root@yuioplvlinux-128 ~]# systemctl start keepalived   #启动keepalived
    [root@yuioplvlinux-128 ~]# ps aux|grep keep   #查看keepalived是否启动
    root      1912  0.1  0.1 118676  1396 ?        Ss   20:00   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      1913  0.3  0.3 129604  3308 ?        S    20:00   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      1915  0.1  0.2 129544  2844 ?        S    20:00   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      1962  0.0  0.0 112720   972 pts/1    R+   20:00   0:00 grep --color=auto keep
    [root@yuioplvlinux-128 ~]# ps aux|grep nginx   ##查看nginx是否启动
    root       858  0.0  0.1  46064  1168 ?        Ss   17:30   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    nobody     859  0.0  0.3  48552  3788 ?        S    17:30   0:00 nginx: worker process
    nobody     860  0.0  0.3  48552  3800 ?        S    17:30   0:00 nginx: worker process
    root      2078  0.0  0.0 112724   972 pts/1    R+   20:01   0:00 grep --color=auto nginx

关闭nginx服务，再去查看nginx发现还是启动的，这是因为在脚本中定义了，当nginx服务挂掉时，就会自动重启。

[root@yuioplvlinux-128 ~]# /etc/init.d/nginx stop
    Stopping nginx (via systemctl):                            [  确定  ]
    [root@yuioplvlinux-128 ~]# ps aux|grep nginx
    root      2348  0.0  0.1  46064  1276 ?        Ss   20:03   0:00 nginx: master process /usr/local/nginx/sbin/nginx -c /usr/local/nginx/conf/nginx.conf
    nobody    2352  0.0  0.4  48552  4172 ?        S    20:03   0:00 nginx: worker process
    nobody    2353  8.0  0.3  48552  3916 ?        S    20:03   0:00 nginx: worker process
    root      2355  0.0  0.0 112720   972 pts/1    R+   20:03   0:00 grep --color=auto nginx

## 3.2 配置backup ##

编辑backup（130）的keepalived的配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf；

global_defs {
       notification_email {
         yu@yulinux.com
       }
       notification_email_from root@yulinux.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 yulinux>com
        }
        virtual_ipaddress {
            192.168.30.100
        }
        track_script {
            chk_nginx
        }
    }

监控脚本如下：

#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

设置监控脚本的权限，并启动keepalived服务。

[root@yuioplvlinux-130 ~]# chmod 755 /usr/local/sbin/check_ng.sh
    [root@yuioplvlinux-130 ~]# systemctl start keepalived
    [root@yuioplvlinux-130 ~]# ps aux |grep keep
    root      2036  0.0  0.1 118676  1400 ?        Ss   04:20   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      2037  0.4  0.3 129604  3304 ?        S    04:20   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      2038  0.0  0.2 129544  2844 ?        S    04:20   0:00 /usr/sbin/keepalived -D
    root      2073  0.0  0.0 112720   968 pts/1    S+   04:21   0:00 grep --color=auto keep
    [root@yuioplvlinux-130 ~]# ps aux |grep nginx
    root      1985  0.0  0.0  46404   968 ?        Ss   03:22   0:00 nginx: master process /usr/sbin/nginx -c /etc/nginx/nginx.conf
    nginx     1986  0.0  0.1  46804  1932 ?        S    03:22   0:00 nginx: worker process
    root      2087  0.0  0.0 112720   968 pts/1    S+   04:21   0:00 grep --color=auto nginx

在浏览器中分别访问master、backup以及VIP，可以看到VIP是连接到master上的；

![70][]![70 1][]

![70 2][]

在master上关闭keepalived（systemctl stop keepalived）再去访问VIP，可以看到连接到了backup上。

![70 3][]

[70]: https://img-blog.csdn.net/20180630204306365?watermark/2/text/aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3l1aW9wbHY=/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70
[70 1]: /images/20220521/e21f4d0c5a0c4804912cad223d4d741f.png
[70 2]: /images/20220521/d4e72873c03649a984f1d42ae482628f.png
[70 3]: /images/20220521/46442b52fb9c489390ce23e6811885d1.png