linux高级技巧:heartbeat+lvs(一)


1.heartbeat简介:

Heartbeat 项目是 Linux-HA 工程的一个组成部分,它实现了一个高可用集群系统。心跳服务和集群通信是高可用集群的两个关键组件,在 Heartbeat 项目里,由 heartbeat 模块实现了这两个功能。

这个集群方案是利用第三方软件搭建的,要比redhat自带的集群软件在功能上简化一些,但是搭建起来非常的方便。而且是一种快速解决方案。

heartbeat的高可用集群采用的通信方式是udp协议和串口通信,而且heartbeat插件技术实现了集群间的串口、多播、广播和组播通信。它实现了HA 功能中的核心功能——心跳,将Heartbeat软件同时安装在两台服务器上,用于监视系统的状态,协调主从服务器的工作,维护系统的可用性。它能侦测服务器应用级系统软件、硬件发生的故障,及时地进行错误隔绝、恢复;通过系统监控、服务监控、IP自动迁移等技术实现在整个应用中无单点故障,简单、经济地确保重要的服务持续高可用性。 Heartbeat采用虚拟IP地址映射技术实现主从服务器的切换对客户端透明的功能。

但是单一的heartbeat是无法提供健壮的服务的,所以我们在后台使用lvs进行负载均衡。

2.LVS简介

LVSLinux 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。由章文嵩博士成立。

IPVS

说道lvs我们就得提到ipvs,IPVS 是 LVS 集群系统的核心软件,它的主要作用是:安装在 Load Balancer 上,把发往 Virtual IP 的请求转发到 Real Server 上。IPVS 的负载均衡机制有三种,这里使用 IP Tunneling 机制:
? Virtual Server via NAT
? Virtual Server via IP Tunneling
? Virtual Server via Direct Routing

我们这次的实验采用最后一种直连的方式。
lvs的调度算法非常的重要,大家一定要熟悉他们。在官方网站上有详细的解释:http://zh.linuxvirtualserver.org/
IPVS 的负载调度算法有十种:

轮叫(Round Robin)
加权轮叫(Weighted Round Robin)
最少链接(Least Connections)
加权最少链接(Weighted Least Connections)
基于局部性的最少链接(Locality-Based Least Connections)
带复制的基于局部性最少链接(Locality-Based Least Connections with Replication)
目标地址散列(Destination Hashing )
源地址散列(Source Hashing)
最短期望延迟(Shortest Expected Delay)
无须队列等待(Never Queue)

注释:我们采用较为简单的轮叫方式。

3.ldirectord简介:

ldirectord是配合lvs作为一种健康检测机制,要不负载均衡器在节点挂掉后依然没有检测的功能。

上面介绍了heardbeat、lvs和ldirectord的基本概念。说再多不如搭建一个服务给大家展示效果。

4.搭建RHEL6.5+LVS+Linux-HA+Ldirectord服务(提供http和ftp服务作为例子)

注意:

1.系统:redhat6.5 ;
2.节点:一共要用到四个虚拟机作为节点,其中两个上面安装heartbeat和lvs,另外两个节点只提供apache和vsftpd服务;
3.这四个节点之间的解析一定要做好;
4.防火墙关闭,时间同步,四个机子的系统版本最好相同。

实验的环境如图下所示,第一个控制台是我真机的,其他四个为实验的四个节点,前两个安装heartbeat和lvs,后两个控制台提供apache和vsftpd服务。接下来我们分块来配置。
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1. 安装heartbeat:

这个是第三方软件,不是redhat自带的,所以大家要自己去下载:,分别需要:

heartbeat-3.0.4-2.el6.x86_64.rpm
heartbeat-devel-3.0.4-2.el6.x86_64.rpm
heartbeat-libs-3.0.4-2.el6.x86_64.rpm

我的在本地的vsftpd服务上有,也可以在http://rpm.pbone.net/上查找。
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两个节点上都应该有这个三个包。然后在自定义的位置安装他们:
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要是没有安装成功那么一定要重新设置你的yum源:
vim /etc/yum.repos.d/yum.repo
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这个是heartbeat的三个配置文件:

、ha.cf Main configuration file
haresources Resource configuration file
authkeys Authentication information

默认情况下配置文件里没有,我们得从其他地方拷贝一份:

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vim ha.cf:
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keepalive 2
设定heartbeat之间的时间间隔为2秒。
warntime 10
在日志中发出“late heartbeat“警告之前等待的时间,单位为秒。
deadtime 30
在30秒后宣布节点死亡。
initdead 120
在某些配置下,重启后网络需要一些时间才能正常工作。这个单独的”deadtime”选项可以处理这种情况。它的取值至少应该为通常deadtime的两倍。
udpport 694
使用端口694进行bcast和ucast通信。这是默认的,并且在IANA官方注册的端口号。

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默认在回复后自动回切:

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有两个节点安装heartbeat:

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用来测试节点的网络是否联通:

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上述是ha.cf配置文件的修改,然后我们要来authkeys文件:

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修改文件的访问权限:

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最后我们来修改haresources,我们要在其中添加一个apache服务,但是我们要给它一个虚拟的ip(这个ip一定是没有被别人占用的),让这两个节点作它的论寻。

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在两边都安装httpd服务作为测试,为了区分,我们在他们的index.html中写入不同的内容(事实上在生产环境中两者的内容当然是相同的,因为我们作的可是负载均衡么)

做完上述内容后开启两边的heartbeat服务:
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然后我们来通过firefox检验效果:

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然后我们让当前的节点heartbeat关闭,发现另外一个节点自动接管了:

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再让刚才那个节点的heartbeat开启,因为它是主节点(server101.example.com),所以又接管回来了:

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小结:

这样就起到了负载均衡的效果,但是这只是单纯的heartbeat,我们还没有和lvs进行结合,在功能上不够完善,在接下来的帖子里会逐渐把两者结合起来,下一个帖子首先会让大家感受一下lvs单独使用时的效果,最后会把两者结合起来。

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