keepalived-lvs-nat-主备模型实现高可用负载均衡

keepalived简介

Keepalived的作用是检测web服务器的状态，如果有一台web服务器死机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的web服务器。

lvs简介

LVS是Linux Virtual Server的简写，意即Linux虚拟服务器，是一个虚拟的服务器集群系统。LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术。调度器具有很好的吞吐率，将请求均衡地转移到不同的服务器上执行，且调度器自动屏蔽掉服务器的故障，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群的结构对客户是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。

lvs-nat
    多目标的DNAT，通过将请求报文中的目标地址和目标端口修改为挑选出的某RS的RIP和PORT实现转发；
    1）RIP和DIP必须在同一IP网络，且应该使用私有地址；RS的网络要指向DIP（保证响应报文必须经由VS）；
     2）请求报文和响应报文都经由Director转发，较高负载下，Director易于成为系统性能瓶颈；
     3）支持端口映射；
     4）VS必须是Linux，RS可以是任意OS；

lvs-nat设计要点：
          (1) DIP与RIP要在同一IP网络，RIP的网关要指向DIP；
(2) 支持端口映射；
(3) 是否用到共享存储取决业务需求；

keepalived提供高可用并监测后端服务器健康状态
lvs提供负载均衡

这里使用lvs-nat keepalived的主/备模型来搭建

实验环境：
 虚拟机:VMware Workstation 12.1 pro

 操作系统:CentOS 7
 keepalived-1.2.13-7.el7.x86_64   
 ipvsadm-1.27-7.el7.x86_64

httpd-2.4.6-40.el7.centos.x86_64

 IP规划：   
    DR-MASTER-外网IP：172.18.1.105
    DR-BACKUP-外网IP：172.18.1.106
    外网VIP:172.18.1.66

    

    DR-MASTER-内网IP：192.168.10.1
    DR-BACKUP-内网IP：192.168.10.2

    RS1:192.168.10.11

    RS2:192.168.10.12
    RS1和RSS2的网关(内网VIP):192.168.10.254

实验拓扑图



开始前将所有主机的iptables和selinux关闭或者设置允许策略

[code=bash;toolbar:false">systemctl stop iptables.service
systemctl disable iptables.service
setenforce 0

vim /etc/selinux/config
    SELINUX=disable

为DR-MASTER和DR-BACKUP打开网卡转发vim /etc/sysctl.conf
net.ipv4.ip_forward = 1
保存退出
sysctl -p
cat /proc/sys/net/ipv4/ip_forward #结果为1就OK为RS1、RS2配置IP地址和网关，并保证能ping通yum -y install httpd实验中为验证效果，在RS1新建一个主页为/var/www/html/index.html内容如下：<h1>RS-1</h1>RS2中新建主页为/var/www/html/index.html，内容如下：<h1>RS-2</h1>! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost  #通知邮件
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id lvs-keepalived
}
!配置外网VIP
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER   #类型为MASTER
    interface eno16777736  网卡
    virtual_router_id 51  
    priority 100  #优先级
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1a2b3c
    }
    virtual_ipaddress { 
        172.18.1.66 dev eno16777736 label eno16777736:0  #虚拟地址，可以有多个
    }
}

!配置内网VIP
vrrp_instance gateway{
        state MASTER  #类型为MASTER
        interface eno33554984  #网卡
        virtual_router_id 70
        priority 100  #优先级
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
        
4000
    auth_pass 1a2b3c
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.10.254 dev eno33554984 label eno33554984:0  #虚拟地址
    }
}

!配置外网VIP里的Real Server
virtual_server 172.18.1.66 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT 
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50 #会话保持时间，单位是秒。也可以把这句话删除，后面的测试里就会看到差异了
    protocol TCP 

    real_server 192.168.10.11 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200 
            }   
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }   
    }   

      real_server 192.168.10.12 80 {
        weight 1 
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200 
            }   
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}