负载均衡（Cloud Load Balancer）是对多台云服务器进行流量分发的服务。负载均衡可以通过流量分发扩展应用系统对外的服务能力，通过消除单点故障提升应用系统的可用性。负载均衡服务通过设置虚拟服务地址（VIP），将位于同一地域的多台云服务器资源虚拟成一个高性能、高可用的应用服务池。根据应用指定的方式，将来自客户端的网络请求分发到云服务器池中。负载均衡服务会检查云服务器池中云服务器实例的健康状态，自动隔离异常状态的实例，从而解决了云服务器的单点问题，同时提高了应用的整体服务能力。今天给大家介绍下LVS负载均衡群集——keepalived+DR实现原理及工作模式

keepalived实现原理

keepalived采用vrrp热备份协议，实现Linux云服务器的多机热备功能
vrrp，虚拟路由冗余协议，是针对路由器的一种备份解决方案

keepalivd案列讲解

keepalived可实现多机热备，每个热备组有多台服务器，最常用的就是双机热备
双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器

实验原理图

实验环境

虚拟ip 192.168.100.10
lvs1调度服务器 192.168.100.100
lvs2调度服务器 192.168.100.111
web1服务器 192.168.100.200
web2服务器 192.168.100.222
client测试机 192.168.100.20

1，在lvs1调度服务器上安装keepalived，ipvsadm服务

[root@lvs1 ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
[root@lvs1 ~]# vim /etc/sysctl.conf  ##配置路由转发功能
net.ipv4.ip_forward=1    ##路由功能
##proc响应关闭重定向功能
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@lvs1 ~]# sysctl -p   ##加载生效
[root@lvs1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs1 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0   ##复制虚拟网卡的配置文件
[root@lvs1 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0   ##添加配置文件信息，原有的信息删除
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs1 network-scripts]# cd /etc/init.d/   ##创建脚本便于service使用
[root@lvs1 init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.10   ##虚拟ip
RIP1=192.168.100.200 ##真实web服务器ip
RIP2=192.168.100.222
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##保存配置
                systemctl start ipvsadm  ##启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
##设置ens33:0地址，广播地址，子网掩码，并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  ##添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr ##指定虚拟服务访问入口，指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g ##指定真实服务器，dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   ##清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  ##关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  ##关闭接口
                route del $VIP   ##删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  ##判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs1 init.d]# chmod +x dr.sh  ##给执行权限

2，修改lvs1服务器为仅主机模式，并修改网卡配置

[root@lvs1 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡信息
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.100
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@lvs1 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@lvs1 init.d]# ifup ens33:0   ##开启虚拟网卡
[root@lvs1 init.d]# service dr.sh start   ##开启lvs服务
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs1 init.d]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@lvs1 init.d]# setenforce 0

3，修改lvs2调度服务器配置（和lvs1服务器相同配置，修改lvs地址，虚拟ip还是100.10）

[root@lvs2 ~]# yum install keepalived ipvsadm -y
[root@lvs2 ~]# vim /etc/sysctl.conf  ##配置路由转发功能
net.ipv4.ip_forward=1    ##路由功能
##proc响应关闭重定向功能
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0
[root@lvs2 ~]# sysctl -p   ##加载生效
[root@lvs2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/
[root@lvs2 network-scripts]# cp -p ifcfg-ens33 ifcfg-ens33:0   ##复制虚拟网卡的配置文件
[root@lvs2 network-scripts]# vim ifcfg-ens33:0
DEVICE=ens33:0   ##添加配置文件信息，原有的信息删除
ONBOOT=yes
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
[root@lvs2 network-scripts]# cd /etc/init.d/   ##创建脚本便于service使用
[root@lvs2 init.d]# vim dr.sh
#!/bin/bash
GW=192.168.100.1
VIP=192.168.100.10   ##虚拟ip
RIP1=192.168.100.200 ##真实web服务器ip
RIP2=192.168.100.222
case "$1" in
start)
                /sbin/ipvsadm --save > /etc/sysconfig/ipvsadm  ##保存配置
                systemctl start ipvsadm  ##启动服务
                /sbin/ifconfig ens33:0 $VIP broadcast $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP up  
##设置ens33:0地址，广播地址，子网掩码，并开启
                /sbin/route add -host $VIP dev ens33:0  ##添加路由网段信息
                /sbin/ipvsadm -A -t $VIP:80 -s rr ##指定虚拟服务访问入口，指定轮询算法
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP1:80 -g ##指定真实服务器，dr模式
                /sbin/ipvsadm -a -t $VIP:80 -r $RIP2:80 -g
                echo "ipvsadm starting --------------------[ok]"
                ;;
stop)
                /sbin/ipvsadm -C   ##清空缓存
                systemctl stop ipvsadm  ##关闭服务
                ifconfig ens33:0 down  ##关闭接口
                route del $VIP   ##删除路由信息
                echo "ipvsamd stoped----------------------[ok]"
                 ;;
status)
                if [ ! -e /var/lock/subsys/ipvsadm ];then  ##判断文件存在与否决定状态
                echo "ipvsadm stoped---------------"
                exit 1
                                else
                                echo "ipvsamd Runing ---------[ok]"
                fi
                ;;
*)
                echo "Usage: $0 {start|stop|status}"
                exit 1
esac
exit 0
[root@lvs2 init.d]# chmod +x dr.sh  ##给执行权限

[root@lvs2 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡信息，切换为仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.111
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@lvs2 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@lvs2 init.d]# ifup ens33:0   ##开启虚拟网卡
[root@lvs2 init.d]# service dr.sh start   ##开启lvs服务
ipvsadm starting --------------------[ok]
[root@lvs2 init.d]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@lvs2 init.d]# setenforce 0

4，配置web1节点服务器

[root@web1 ~]# yum install httpd -y    ##安装web服务
[root@web1 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@web1 ~]# setenforce 0
[root@web1 ~]# echo "this is kgc web" > /var/www/html/index.html  ##创建网站页面
[root@web1 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/   
[root@web1 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0  ##修改回环网卡的虚拟网卡
[root@web1 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
[root@web1 network-scripts]# cd /etc/init.d/
[root@web1 init.d]# vim web.sh    ##编写arp脚本
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.10
                case "$1" in
                start)
                                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
                                echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore   ##arp忽略
                                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
                                sysctl -p >/dev/null 2>&1
                                echo "RealServer Start OK "
                                ;;
                stop)
                                ifconfig lo:0 down
                                route del $VIP /dev/null 2>&1
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore ##arp开启
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                                echo "RealServer Stopd"
                                ;;
                *)
                                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                                exit 1
                esac
                exit 0
[root@web1 init.d]# chmod +x web.sh   ##给权限

5，配置web1网卡（仅主机模式）

[root@web1 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡，仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.200
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@web1 init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@web1 init.d]# service web.sh start   ##启动脚本
RealServer Start OK 
[root@web1 init.d]# systemctl start httpd.service   ##开启web服务
[root@web1 init.d]# ifup lo:0   ##开启回环虚拟网卡

6，配置web2节点服务器和web1相同的配置

[root@web2 ~]# yum install httpd -y    ##安装web服务
[root@web2 ~]# systemctl stop firewalld.service   ##关闭防火墙
[root@web2 ~]# setenforce 0
[root@web2 ~]# echo "this is accp web" > /var/www/html/index.html  ##创建网站页面
[root@web2 ~]# cd /etc/sysconfig/network-scripts/   
[root@web2 network-scripts]# cp -p ifcfg-lo ifcfg-lo:0  ##修改回环网卡的虚拟网卡
[root@web2 network-scripts]# vim ifcfg-lo:0
DEVICE=lo:0
IPADDR=192.168.100.10
NETMASK=255.255.255.0
ONBOOT=yes
[root@web2 network-scripts]# cd /etc/init.d/
[root@web2 init.d]# vim web.sh    ##编写arp脚本
#!/bin/bash
VIP=192.168.100.10
                case "$1" in
                start)
                                ifconfig lo:0 $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
                                /sbin/route add -host $VIP dev lo:0
                                echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore   ##arp忽略
                                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
                                sysctl -p >/dev/null 2>&1
                                echo "RealServer Start OK "
                                ;;
                stop)
                                ifconfig lo:0 down
                                route del $VIP /dev/null 2>&1
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore ##arp开启
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                                echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                                echo "RealServer Stopd"
                                ;;
                *)
                                echo "Usage: $0 {start|stop}"
                                exit 1
                esac
                exit 0
[root@web2 init.d]# chmod +x web.sh   ##给权限
##配置web2网卡（仅主机模式）
[root@web2 init.d]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33  ##修改网卡，仅主机模式
BOOTPROTO=static
IPADDR=192.168.100.222
NETMASK=255.255.255.0
GATEWAY=192.168.100.1
[root@web2init.d]# service network restart  ##重启网络服务
[root@web2init.d]# service web.sh start   ##启动脚本
RealServer Start OK 
[root@web2 init.d]# systemctl start httpd.service   ##开启web服务
[root@web2 init.d]# ifup lo:0   ##开启回环虚拟网卡

7，配置lvs1上keepalived部署

[root@lvs1 init.d]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
    ...
    smtp_server 127.0.0.1           #指向本地
    router_id LVS_01   #指定名称,备份服务器不同名称
    ...             
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER             #备份服务器是BACKUP
    virtual_router_id 10     #组号相同
    ...
    auth_pass abc123         #验证密码
    priority 100              #优先级备份小于主
    ...
    virtual_ipaddress {
                192.168.100.10
        }
    ...
virtual_server 192.168.100.10 80 {
...
    real_server 192.168.100.200 80 {
                weight 1
                TCP_CHECK {
                        connect_port 80       
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                }   
        }   
        real_server 192.168.100.222 80 {
                weight 1
                TCP_CHECK {                    #tcp
                        connect_port 80              #添加端口
                        connect_timeout 3
                        nb_get_retry 3
                        delay_before_retry 3
                }   
        }    
}
[root@lvs1 init.d]# systemctl start keepalived.service 
[root@lvs1 init.d]# scp /etc/keepalived/keepalived.conf root@192.168.100.111:/etc/keepalived/
##复制到lvs2服务器上

8，在lvs2服务器上修改keepalived配置文件

[root@lvs2 init.d]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf   ##修改keepalive配置文件
router_id LVS_02   ##router_id不能相同
...
state BACKUP     ##备服务器
...
priority 90    ##优先级低于主服务器
[root@lvs2 init.d]# systemctl start keepalived.service    ##启动keepalive服务

9，使用client测试机测试（访问不到重启全部服务即可）

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