下文給大家帶來LVS+Keepalived應該如何實現高可用負載均衡，希望能夠給大家在實際運用中帶來一定的幫助，負載均衡涉及的東西比較多，理論也不多，網上有很多書籍，今天我們就用億速云在行業內累計的經驗來做一個解答。
用LVS+Keepalived實現高可用負載均衡，簡單來說就是由LVS提供負載均衡，keepalived通過對rs進行健康檢查、對主備機(director)進行故障自動切換，實現高可用。
1. LVS NAT模式配置
準備三臺云服務器，一臺director, 兩臺real server
dr1: 外網ip 192.168.75.130，內網ip 10.1.1.10
兩臺real server
rs1: 內網ip 10.1.1.11
rs2: 內網ip 10.1.1.12
兩臺real server的內網網關設置為dr1的內網ip 10.1.1.10
兩個real server上都安裝apache或者nginx（詳細安裝方法請參考之前的LAMP環境搭建）
dr1上安裝ipvsadm
yum install -y ipvsadm
vi /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
增加
#! /bin/bash
# director 服務器上開啟路由轉發功能:
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
# 關閉icmp的重定向
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/default/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/send_redirects
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth3/send_redirects
# director 設置nat防火墻
iptables -t nat -F
iptables -t nat -X
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 10.1.1.0/24 -j MASQUERADE
# director設置ipvsadm
IPVSADM='/sbin/ipvsadm'
$IPVSADM -C
$IPVSADM -A -t 192.168.75.130:80 -s wrr
$IPVSADM -a -t 192.168.75.130:80 -r 10.1.1.11:80 -m -w 1
$IPVSADM -a -t 192.168.75.130:80 -r 10.1.1.12:80 -m -w 1
運行腳本
/bin/bash /usr/local/sbin/lvs_nat.sh
通過瀏覽器測試兩臺機器上的web內容，為了區分開，我們可以把apache的默認頁修改一下：
rs1上： echo "<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>" > /usr/local/apache2/htdocs/index.html
rs2上： echo "<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>" > /usr/local/apache2/htdocs/index.html
找一臺電腦測試：
[root@local ~]# curl 192.168.75.130
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.130
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.130
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.130
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
在dr1上查看當前連接情況
[root@dr1 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.75.130:80 wrr
-> 10.1.1.11:80 Masq 1 0 2
-> 10.1.1.12:80 Masq 1 0 2
2. LVS DR模式配置
準備三臺服務器：
dr1
eth0 192.168.75.130
vip eth0:0: 192.168.75.100
rs1
eth0 rip: 192.168.75.131
vip lo:0: 192.168.75.100
rs2
eth0 rip: 192.168.75.132
vip lo:0: 192.168.75.100
在dr1上操作
vi /usr/local/sbin/lvs_dr.sh
增加
#! /bin/bash
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
ipv=/sbin/ipvsadm
vip=192.168.75.100
rs1=192.168.75.131
rs2=192.168.31.132
ifconfig eth0:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip dev eth0:0
$ipv -C
$ipv -A -t $vip:80 -s wrr
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs1:80 -g -w 1
$ipv -a -t $vip:80 -r $rs2:80 -g -w 1
兩臺rs上：
vi /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh
增加
#! /bin/bash
vip=192.168.75.100
ifconfig lo:0 $vip broadcast $vip netmask 255.255.255.255 up
route add -host $vip lo:0
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
然后dr1上執行
bash /usr/local/sbin/lvs_dr.sh
兩臺rs上執行
bash /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh
找一臺電腦測試：
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
在dr1上查看當前連接情況
[root@dr1 ~]# ipvsadm -ln
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP 192.168.75.100:80 wrr
-> 192.168.75.131:80 Route 1 0 2
-> 192.168.75.132:80 Route 1 0 2
3. LVS主要的調度算法
1：輪詢算法(RR)就是按依次循環的方式將請求調度到不同的服務器上，該算法最大的特點就是實現簡單。輪詢算法假設所有的服務器處理請求的能力都是一樣的，調度器會將所有的請求平均分配給每個真實服務器。
2：加權輪詢算法(WRR)主要是對輪詢算法的一種優化與補充，LVS會考慮每臺服務器的性能，并給每臺服務器添加一個權值，如果服務器A的權值為1，服務器B的權值為2，則調度到服務器B的請求會是服務器A的兩倍。權值越高的服務器，處理的請求越多。
3：最小連接調度算法(LC)將把請求調度到連續數量最小的服務器上。
4：加權最小連接算法(WLC)則是給每臺服務器一個權值，調度器會盡可能保持服務器連接數量與權值之間的平衡。
5：基于局部性的最少連接調度算法(lblc)是請求數據包的目標IP地址的一種調度算法，該算法先根據請求的目標IP地址尋找最近的該目標IP地址所有使用的服務器，如果這臺服務器依然可用，并且用能力處理該請求，調度器會盡量選擇相同的服務器，否則會繼續選擇其他可行的服務器。
6：帶復雜的基于局部性最少的連接算法(lblcr)激勵的不是一個目標IP與一臺服務器之間的連接記錄，他會維護一個目標IP到一組服務器之間的映射關系，防止單點服務器負責過高。
7：目標地址散列調度算法(DH)也是根據目標IP地址通過散列函數將目標IP與服務器建立映射關系，出現服務器不可用或負載過高的情況下，發往該目標IP的請求會固定發給該服務器。
8：源地址散列調度算法(SH)與目標地址散列調度算法類似，但它是根據源地址散列算法進行靜態分配固定的服務器資源。
4. LVS + keepalived實現高可用負載均衡(DR模式)
前面lvs已經成功實現了負載均衡，如果某臺real server發生故障該怎么辦呢？
這時就用到了keepalived，它可以對后端服務器進行健康檢查，保證了后端服務器的高可用；同時，keepalived還使用了VRRP協議保證了主備機（Director）之間的高可用。
下面我們就開始配置LVS+keepalived
在剛才“LVS DR模式配置”的基礎上增加一臺備用director(dr2)
清除之前的配置，在dr1上執行
ipvsadm -C
ifconfig eth0:0down
yum install -y keepalived
安裝好后，編輯配置文件
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
清空原文，加入如下內容：
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #備用服務器上為 BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100 #備用服務器上為90
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1234
}
virtual_ipaddress {
192.168.75.100
}
}
virtual_server 192.168.75.100 80 {
delay_loop 6 #(每隔10秒查詢realserver狀態)
lb_algo wlc #(lvs 算法)
lb_kind DR #(Direct Route)
persistence_timeout 60 #(同一IP的連接60秒內被分配到同一臺realserver)
protocol TCP #(用TCP協議檢查realserver狀態)
real_server 192.168.75.131 80 {
weight 100 #(權重)
TCP_CHECK {
connect_timeout 10 #(10秒無響應超時)
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
real_server 192.168.75.132 80 {
weight 100
TCP_CHECK {
connect_timeout 10
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
connect_port 80
}
}
}
在dr2上執行
yum install -y keepalived
yum install -y ipvsadm
把dr1上的配置文拷貝過來
scp 192.168.75.130:/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf
vi /etc/keepalived/keepalived.conf
從director的配置文件只需要修改
state MASTER -> state BACKUP
priority 100 -> priority 90
配置完keepalived后，需要開啟端口轉發（主從都要做）：
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
然后，兩個rs上執行 /usr/local/sbin/lvs_dr_rs.sh 腳本
最后，分別在兩個director上啟動keepalived服務，先主后從
/etc/init.d/keepalived start
注：啟動keepalived服務會自動生成vip和ipvsadm規則，不需要再去執行上面提到的/usr/local/sbin/lvs_dr.sh 腳本。
測試
找一臺電腦用crul測試：
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web2!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
模擬主director出現故障：
把主director上的keepalived服務停掉
[root@dr1 ~]# /etc/init.d/keepalived stop
停止 keepalived： [確定]
在從director上查看日志
[root@dr2 ~]# tail -f /var/log/messages
May 18 12:10:56 dr2 Keepalived_vrrp[1641]: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
May 18 12:10:57 dr2 Keepalived_vrrp[1641]: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
May 18 12:10:57 dr2 Keepalived_vrrp[1641]: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
May 18 12:10:57 dr2 Keepalived_vrrp[1641]: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.75.100
May 18 12:10:57 dr2 Keepalived_healthcheckers[1640]: Netlink reflector reports IP 192.168.75.100 added
May 18 12:11:02 dr2 Keepalived_vrrp[1641]: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.75.100
已經成功切換到從節點上
模擬real server出現故障：
把rs2上的httpd服務停掉
[root@rs2 ~]# /etc/init.d/httpd stop
找一臺電腦用crul測試
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
[root@local ~]# curl 192.168.75.100
<html><body><h3>This is web1!</h3></body></html>
只有rs1可以訪問到，rs2已被移除
看了以上關于LVS+Keepalived應該如何實現高可用負載均衡，如果大家還有什么地方需要了解的可以在億速云行業資訊里查找自己感興趣的或者找我們的專業技術工程師解答的，億速云技術工程師在行業內擁有十幾年的經驗了。
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