使用LVS+Keepalived实现Mysql的 负载均衡Web集群系统

使用LVS+Keepalived实现Mysql的

负载均衡Web集群系统

一、概念了解

为了实现一个负载均衡的Web集群系统，综合比较之后，我决定选LVS+Keepalived+Mysql的方式。在开始正式搭建环境之前我对LVS进行了了解。

LVS是Linux Virtual Server的简称，也就是Linux虚拟服务器，是由章文嵩发起的软件项目，现在已经是linux标准内核的一部分。LVS主要用于服务器集群的负载均衡。它工作在网络层，可以实现高性能，高可用的服务器集群技术。它廉价，可把许多低性能的服务器组合在一起形成一个超级服务器。它易用，配置非常简单，且有多种负载均衡的方法。它稳定可靠，即使在集群的服务器中某台服务器无法正常工作，也不影响整体效果。另外可扩展性也非常好。

使用LVS架设的服务器集群系统有三个部分组成：（1）最前端的负载均衡层，用Load Balancer表示；（2）中间的服务器集群层，用Server Array表示；（3）最底端的数据共享存储层，用Shared Storage表示。在用户看来，所有的内部应用都是透明的，用户只是在使用一个虚拟服务器提供的高性能服务。LVS是四层负载均衡，也就是说建立在OSI模型的第四层——传输层之上，传输层上有我们熟悉的TCP/UDP，LVS支持TCP/UDP的负载均衡。因为LVS是四层负载均衡，因此它相对于其它高层负载均衡的解决办法，比如DNS域名轮流解析、应用层负载的调度、客户端的调度等，它的效率是非常高的。这里我们使用DR模式。

二、搭建集群

2.1 集群架构设计

本次实验基于DR负载均衡模式，虚拟IP（VIP）为192.168.5.200。这里创建四台虚拟机，其中，一台作为作为主负载均衡主机，一台作为备用负载均衡主机，两台提供真正的Mysql服务。集群中使用静态IP，他们的主机名及对应ip如表2.1所示。

2.2 基础准备工作

本部分对于四台主机做一些基础配置。

（1）配置IP地址，根据集群架构设计，我们将四台主机的IP分别设置为对应IP，如图2.1，图2.2，图2.3，图2.4所示。

图2.1 主机的IP设置

图2.2 主机的IP设置

图2.3 主机的IP设置

图2.4 主机的IP设置

（2）将IP地址与主机名绑定。在/etc/hosts文件中进行修改，如图2.5所示。并使用ping命令进行检查，如图2.6所示。

图2.5 绑定IP与主机名

图2.6 验证

（3）关闭防火墙。使用命令service iptables stop、chkconfig iptables off将四台主机的防火墙关闭。如图2.7所示。

图2.7 关闭防火墙

2.3 配置两台Mysql服务器

（1）安装Mysql，使用命令yum install -y mysql-server mysql mysql-deve，在两台Mysql服务器中安装mysql，如图2.8所示。

图2.8 安装mysql

（2）创建数据库及表，添加数据。我们分别在两台Mysql服务器上创建数据库bruce，并在bruce中创建表test，在表test中加入数据。如图2.9所示。

图2.9  数据库配置

（3）编辑realserver脚本文件，①进入指定文件夹：cd /etc/init.d/；②创建脚本文件：vi realserver这里我们设置虚拟IP为：192.168.5.200；③保存脚本文件后更改该文件权限：chmod 755 realserver；④开启realserver服务：service realserver start；如图2.10所示

图2.10 编辑realserver脚本文件

2.4 配置主负载服务器

(1) 安装Keepalived相关包,我们使用wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.13.tar.gz、tar -zxvf keepalived-1.2.13.tar.gz、cd keepalived-1.2.13命令下载并解压安装包，如图2.11所示。然后使用./configure --disable-fwmark --prefix=/usr/local/keepalived命令时，却出现了报错，如图2.12所示。

图2.11  下载并解压安装包

图2.12  出现了一个错误

过认真研究后。我发现这个错误是因为keepalived相关包没有先被安装而引发的错误，于是在安装keepalived之前，我先安装了ipvsadm、popt-devel、openssl-devel包，如图2.13所示。

 图2.13 通过安装依赖包解决错误

经过以上步骤后，Keepalived可以正常安装，如图2.14所示。

图2.14 Keepalived安装成功

（2）编辑keepalived.conf配置文件。①进入keepalived.conf所在目录：cd /etc/keepalived；②首先清除掉keepalived原有配置：> keepalived.conf；③重新编辑keepalived配置文件：vi keepalived.conf。在这部分，一开始我就遇到了问题：找不到/etc/keepalived目录，如图2.15所示。

图2.15 找不到文件夹

我通过find命令查找keepalived.conf文件，最终在目录/home/zmy21751106/

keepalived1.2.13/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf中找到了该文件，然后对其进行了修改，如图2.16所示。

图2.16 查找并修改keepalived.conf文件

（3）启动keepalived.服务。我们使用命令service keepalived start来开启服务，这里我又遇到了服务不识别的问题，尴尬……，如图2.17所示。

图2.16 服务不识别

通过浏览大量博客，我发现，在启动keepalived服务时会到/etc/keepalived文件夹在去找配置，所以我尝试将前文/home/zmy21751106/keepalived1.2.13/keepalived/etc/keepalive

ed/keepalived.conf文件连接到新创建的文件夹/etc/keepalived下，如图2.17所示。然后再次开启服务，发现问题没有被解决，还是服务不能被识别的错误。

图2.17 尝试使用连接方式解决问题

后来，我又发现想要启动keepalived还需要将他的启动脚本添加到系统服务、拷贝相关的启动命令，于是，我又操作了一番：

cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/

cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
chkconfig --add keepalived
chkconfig --level 2345 keepalived on

如图2.18所示，这次服务可以正常启动了。使用命令ipvsadm查看集群状态，可以看到集群已经启动成功了，如图2.19所示。

图2.18 解决问题及启动服务

图2.19 查看集群状态

2.5 配置从负载服务器

从负载服务器与主负载服务器的配置大致相同，只是在keepalived的配置文件中需要改以下两处：（1）将state由MASTER改为BACKUP；（2）将priority由100改为99，如图2.20所示。

图2.20 负载服务器配置文件

三、测试集群

在测试集群部分，我使用集群之外的一台主机对VIP发起连接请求，然而这一部分并不顺利。当向VIP发起请求时，报错了，显示无法连接到192.168.5.120上，并且VIP也ping不通，但是却能够ping同集群内其他真实IP，如图2.21所示。

图2.21 无法连接到VIP

对于这个问题，首先我考录是Mysql权限方面的问题，于是，我增加了一个open用户，密码为123456以供连接。如图2.22所示。

图2.22 Mysql权限开放

经过测试，我发现这样修改之后并没有解决问题。在浏览博客的过程中，我发现配置问价中的网卡写错的话，会跟我有一样的报错，于是我检查了配置文件，发现自己的网卡是eth0，而配置文件里写的是eth1，于是进行了修改，后又重启了keepalived服务。如图2.23所示。

图 2.23 修改网卡

 经过以上修正，集群已经可以接收外部请求了，下面我们开始测试。

（1）一个连接。我们通过集群外的一台主机向集群发送数据库连接请求，主负载服务器的状态如图2.24所示，Mysql服务器的状态如图2.25所示。

图2.24 主负载服务器状态

图2.25 Mysql服务器状态

 （2）多个连接。当我们使用多个客户端发起连接请求时，集群总是将连接均匀的分配给Mysql服务器，如图2.26所示，即实现了负载均衡。

图2.26 多个连接