LVS+keepalived均衡nginx配置

如果单台LVS发生突发情况，例如宕机、发生不可恢复现象，会导致用户无法访问后端所有的应用程序。避免这种问题可以使用HA故障切换，也就是有一台备用的LVS，主LVS 宕机，LVS VIP自动切换到从，可以基于LVS+Keepalived实现负载均衡及高可用功能，满足网站7x24小时稳定高效的运行。

Keepalived基于三层检测（IP层，TCP传输层，及应用层），主要用于检测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检测到并将有故障的WEB服务器从系统中剔除；

当后端一台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。

需要注意，如果使用了keepalived.conf配置，就不需要再执行ipvsadm  -A命令去添加均衡的realserver命令了，所有的配置都在keepalived.conf里面设置即可

LVS+Keepalived负载均衡高可用集群架构适用于千万级并发网站，在互联网企业得到大力的应用，如下为完整LVS+Keepalived企业级配置方法和步骤：

一、Ipvsadm编译安装

基于yum安装

yum install -y ipvsadm*

基于源码安装

wget  -c  http://www.linuxvirtualserver.org/software/kernel-2.6/ipvsadm-1.24.tar.gz
ln -s /usr/src/kernels/2.6.*  /usr/src/linux
tar -xzf ipvsadm-1.24.tar.gz
cd ipvsadm-1.24
make
make install

二、 Keepalived安装配置

1）keepalive编译安装

yum install -y keepalived*

cd  /usr/src
wget  -c  http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.1.15.tar.gz
tar  -xzvf  keepalived-1.1..tar.gz
cd  keepalived-1.1.
./configure
make && make install
DIR=/usr/local/
cp  $DIR/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/
cp  $DIR/etc/sysconfig/keepalived  /etc/sysconfig/
mkdir  -p  /etc/keepalived
cp  $DIR/sbin/keepalived /usr/sbin/

2）Master上keepalived.conf配置代码：

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
      wgkgood@.com
   }
   notification_email_from wgkgood@.com
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    lvs_sync_daemon_inteface ens33
    virtual_router_id
    priority
    advert_int 5 
    nopreempt
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.15
    }
}

virtual_server 192.168.1.15  {
    delay_loop
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout
    protocol TCP

    real_server 192.168.1.13  {
        weight
        TCP_CHECK {
        connect_timeout
        nb_get_retry
        delay_before_retry
        connect_port
        }
        HTTP_GET {
        url  {
           path /index.html
           digest 922fce4cfdadc6a0774b2eb63e5b1e9c
           status_code
          }
        }
   }

    real_server 192.168.1.14  {
        weight
        TCP_CHECK {
        connect_timeout
        nb_get_retry
        delay_before_retry
        connect_port
        }
        HTTP_GET {
        url  {
           path /index.html
           digest 99e0f897e1cf8971e3ad95885709a5a0
           status_code
          }
        }
    }
}

2）Backup上keepalived.conf配置代码：

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
      wgkgood@.com
   }
   notification_email_from wgkgood@.com
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    lvs_sync_daemon_inteface ens33
    virtual_router_id
    priority
    advert_int 5 
    nopreempt
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.15
    }
}

virtual_server 192.168.1.15  {
    delay_loop
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout
    protocol TCP

    real_server 192.168.1.13  {
        weight
        TCP_CHECK {
        connect_timeout
        nb_get_retry
        delay_before_retry
        connect_port
        }
        HTTP_GET {
        url  {
           path /index.html
           digest 922fce4cfdadc6a0774b2eb63e5b1e9c
           status_code
          }
        }
     }

    real_server 192.168.1.14  {
        weight
        TCP_CHECK {
        connect_timeout
        nb_get_retry
        delay_before_retry
        connect_port
        }
        HTTP_GET {
        url  {
           path /index.html
           digest 99e0f897e1cf8971e3ad95885709a5a0
           status_code
          }
        }
     }
}

Master Keepalived配置state状态为MASTER，Priority设置100，Backup Keepalived配置state状态为BACKUP，Priority设置90，转发方式为DR直连路由模式，算采用wrr模式，在LVS BACKUP服务器写入如下配置，需要注意的是客户端的配置要修改优先级及状态：

LVS+keepalived负载均衡主备配置完毕，由于LVS采用DR模式，根据DR模式转发原理，需在客户端realserver绑定VIP。

三、LVS DR客户端配置VIP

客户通过浏览器访问director的VIP，director接收请求，将通过相应的转发方式及算法将请求转发给相应的realserver。在转发的过程中，会修改请求包的目的mac地址，目的IP地址不变。Realserver接收请求，并直接响应客户端。

Director与realserver位于同一个物理网络中，当director直接将请求转发给realserver时，如果realserver检测到该请求包目的IP是VIP而并非自己，便会丢弃，而不会响应。

为了解决这个问题，需在所有Realserver上都配上VIP，保证数据包不丢弃，同时由于后端realserver都配置VIP会导致IP冲突，所以需将VIP配置在lo网卡上，这样限制了VIP不会在物理交换机上产生MAC地址表，从而避免IP冲突。 LVS DR客户端启动Realserver.sh脚本内容如下：

#!/bin/sh
#LVS Client Server
VIP=192.168.33.188
case  $  in
start)
    ifconfig lo: $VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $VIP
    /sbin/route add -host $VIP dev lo:
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    sysctl -p >/dev/null >&
    echo "RealServer Start OK"
    exit
;;
stop)
    ifconfig lo: down
    route del $VIP >/dev/null >&
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo "" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo "RealServer Stoped OK"
    exit
;;
*)
    echo "Usage: $0 {start|stop}"
;;
esac

四、LVS负载均衡企业实战排错经验

LVS在企业生产环境中如何去排错呢，遇到问题我们该怎么办呢？LVS使用过程中，会遇到很多问题，如下为LVS故障排错思路。

企业网站LVS+Keepalived+Nginx架构中，突然发现网站www.jfedu.net 部分用户访问巨慢，甚至无法访问，这个问题我们该如何定位呢？

1)  客户端ping  www.jfedu.net ，通过ping返回域名对应的IP是否正常；

2)  如果无法返回IP，或者响应比较慢，定位DNS或者网络延迟问题，可以通过tracert www.jfedu.net测试客户端本机到服务器的链路延迟；

3）登录LVS服务器，ipvsadm  -Ln 查看当前后端web连接信息，显示如下：

[root@LVS-Master keepalived]# ipvsadm -Ln
IP Virtual Server version 1.2. (size=)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
-> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.1.10: wlc
-> 192.168.1.6:                 Route
-> 192.168.1.5:                 Route
-> 192.168.1.4:                 Route               

通过LVS ipvsadm信息，看到LVS 选择的轮训方式为加权最少连接，而网站也是部分无法访问，猜测是其中一台WEB服务器无法访问或者访问巨慢导致，如果单台WEB异常，为什么LVS+keepalived不能将异常的WEB服务器IP异常均衡列表呢？

查看keepalived.conf负载均衡健康检查配置，部分截图如下：

real_server 192.168.1.4    {
  weight
  TCP_CHECK {
  connect_timeout
  nb_get_retry
  delay_before_retry
  connect_port
}
}

通过配置文件发现LVS默认用的是TCP检测方式，只要80端口能通，请求就会被转发到后端服务器。紧接着在LVS服务器使用wget  http://192.168.1.4/ 返回很慢，直至超时，而另外几台Nginx realserver返回正常，查看Nginx 192.168.1.4服务器80端口服务正常启动，所以对于LVS服务器来说是打开的，所以LVS会把请求转发给给它。

为什么部分用户可以访问，有的用户无法访问呢，发现192.168.1.4服务器ifconfig查看IP，但是没有看到VIP地址绑定在lo:0网卡上，经排错由于该服务器被重启，realserver脚本配置VIP异常，启动realserver脚本，网站恢复正常。

为了防止以上突发问题，增加LVS对后端Nginx URL的检测，能访问URL则表示服务正常。 对比之前的检测方式，从单纯的80端口到现在的URL检测，后端如果某台出现502超时错误，keepalived列表会自动踢出异常的realserver，等待后端realserver恢复后自动添加到服务器正常列表。Keepalived基于URL检查代码如下：

real_server 192.168.1.4  {
    weight
    HTTP_GET {
    url {
    path /monitor/warn.jsp
    status_code
     }
    connect_timeout
    nb_get_retry
    delay_before_retry
 }
}