Keepalived高可用
1.1 问题
部署两台代理服务器，实现如下效果：
- 利用keepalived实现两台代理服务器的高可用
- 配置VIP为192.168.4.80
- 修改对应的域名解析记录
1.2 方案
实验拓扑如图-1所示，做具体实验前请先配置好环境。
image
图-1
备注：实际操作中DNS服务代理服务器部署在同一台主机上（节约虚拟机资源）。
主机配置如表-1所示。
表-1
image
1.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：配置第二台代理服务器
1）部署HAProxy
安装软件，手动修改配置文件，添加如下内容。
[root@proxy2 ~]# yum -y install haproxy
[root@proxy2 ~]# vim /etc/haproxy/haproxy.cfg
listen wordpress *:80 #监听80端口
balance roundrobin #轮询算法
server web1 192.168.2.11:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
server web2 192.168.2.12:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
server web3 192.168.2.13:80 check inter 2000 rise 2 fall 3
[root@proxy2 ~]# systemctl start haproxy
[root@proxy2 ~]# systemctl enable haproxy
[root@proxy2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@proxy2 ~]# setenforce 0
[root@proxy2 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
步骤二：为两台代理服务器配置keepalived
1）配置第一台代理服务器proxy（192.168.4.5）。
[root@proxy ~]# yum install -y keepalived
[root@proxy ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
router_id proxy1 #设置路由ID号
vrrp_iptables #设置防火墙规则（手动添加该行）
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #主服务器为MASTER（备服务器需要修改为BACKUP）
interface eth0 #网卡名称（不能照抄网卡名）
virtual_router_id 51
priority 100 #服务器优先级,优先级高优先获取VIP（实验需要修改）
advert_int 1
authentication {
auth_type pass
auth_pass 1111 #主备服务器密码必须一致
}
virtual_ipaddress { #谁是主服务器谁获得该VIP（实验需要修改）
192.168.4.80
}
}
[root@proxy ~]# systemctl start keepalived
[root@proxy ~]# systemctl enable keepalived
2）配置第二台代理服务器proxy（192.168.4.6）。
[root@proxy2 ~]# yum install -y keepalived
[root@proxy2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
router_id proxy2 #设置路由ID号
vrrp_iptables #设置防火墙规则（手动添加该行）
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #主服务器为MASTER（备服务器需要修改为BACKUP）
interface eth0 #网卡名称（不能照抄网卡名）
virtual_router_id 51
priority 50 #服务器优先级,优先级高优先获取VIP
advert_int 1
authentication {
auth_type pass
auth_pass 1111 #主备服务器密码必须一致
}
virtual_ipaddress { #谁是主服务器谁获得该VIP
192.168.4.80
}
}
[root@proxy2 ~]# systemctl start keepalived
[root@proxy2 ~]# systemctl enable keepalived
步骤三：修改DNS服务器
1）修改网站域名对应的解析记录，解析到新的VIP地址。
192.168.4.5为DNS服务器，DNS配置文件相关知识请参考第一阶段课程。
[root@proxy ~]# vim /var/named/lab.com.zone
$TTL 1D
@ IN SOA @ rname.invalid. (
0 ; serial
1D ; refresh
1H ; retry
1W ; expire
3H ) ; minimum
@ NS dns.lab.com.
dns A 192.168.4.5
www A 192.168.4.80
2）重启DNS服务
[root@proxy ~]# systemctl restart named
部署Ceph分布式存储
2.1 问题
部署Ceph分布式存储，实现如下效果：
- 使用三台服务器部署Ceph分布式存储
- 实现Ceph文件系统共享
- 将网站数据从NFS迁移到Ceph存储
2.2 方案
实验拓扑如图-2所示，做具体实验前请先配置好环境。
image
图-2
备注：实际操作中DNS服务代理服务器部署在同一台主机上（节约虚拟机资源）。
主机配置如表-2所示。
表-2
image
2.3 步骤
实现此案例需要按照如下步骤进行。
步骤一：准备实验环境
1）把3台虚拟机全部关机,添加光盘和磁盘:
每台虚拟机都添加一个光驱；
做如下相同操作:
右击虚拟机,选【设置】---【添加】---【CD|DVD驱动器】--【完成】；
点击刚刚新建的光盘[CD|DVD],勾选使用ISO映像文件--[浏览]；
找到自己真机的ceph10.iso加载即可。
添加磁盘：所有3台ceph服务器都添加2块20G磁盘。
启动所有虚拟机后，查看磁盘情况:
[root@node1 ~]# lsblk
[root@node2 ~]# lsblk
[root@node3 ~]# lsblk
所有主机设置防火墙和SELinux
[root@node1 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node1 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node1 ~]# setenforce 0
[root@node2 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node2 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node2 ~]# setenforce 0
[root@node3 ~]# firewall-cmd --set-default-zone=trusted
[root@node3 ~]# sed -i '/SELINUX/s/enforcing/permissive/' /etc/selinux/config
[root@node3 ~]# setenforce 0
2）所有主机挂载ceph光盘和系统光盘（根据实际情况挂载，不能照抄）
[root@node1 ~]# umount /dev/sr0
[root@node1 ~]# umount /dev/sr1
[root@node1 ~]# mkdir /ceph
[root@node1 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sr0 /ceph iso9660 defaults 0 0
/dev/sr1 /media iso9660 defaults 0 0
[root@node1 ~]# mount -a
[root@node2 ~]# umount /dev/sr0
[root@node2 ~]# umount /dev/sr1
[root@node2 ~]# mkdir /ceph
[root@node2 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sr0 /ceph iso9660 defaults 0 0
/dev/sr1 /media iso9660 defaults 0 0
[root@node2 ~]# mount -a
[root@node3 ~]# umount /dev/sr0
[root@node3 ~]# umount /dev/sr1
[root@node3 ~]# mkdir /ceph
[root@node3 ~]# vim /etc/fstab
/dev/sr0 /ceph iso9660 defaults 0 0
/dev/sr1 /media iso9660 defaults 0 0
[root@node3 ~]# mount -a
3）在node1配置SSH密钥，让node1可用无密码连接node1,node2,node3
[root@node1 ~]# ssh-keygen -f /root/.ssh/id_rsa -N ''
#-f后面跟密钥文件的名称（创建密钥到哪个文件）
#-N ''设置密钥的密码为空（不要给密钥配置密码）
[root@node1 ~]# for i in 41 42 43
do
ssh-copy-id 192.168.2.$i
done
#通过ssh-copy-id将密钥传递给node1，node2，node3
4）修改/etc/hosts域名解析记录（不要删除原文件的数据），同步给所有ceph节点。
[root@node1 ~]# vim /etc/hosts #修改文件，手动添加如下内容（不要删除原文件的数据）
192.168.2.41 node1
192.168.2.42 node2
192.168.2.43 node3
[root@node1 ~]# for i in 41 42 43
do
scp /etc/hosts 192.168.2.$i:/etc
done
5）为所有ceph节点配置yum源，并将配置同步给所有节点
提示：前面已经将ceph的光盘挂载到/ceph目录。
[root@node1 ~]# cat /etc/yum.repos.d/ceph.repo
[mon]
name=mon
baseurl=file:///ceph/MON
gpgcheck=0
[osd]
name=osd
baseurl=file:///ceph/OSD
gpgcheck=0
[tools]
name=tools
baseurl=file:///ceph/Tools
gpgcheck=0
[root@node1 ~]# yum repolist #验证YUM源软件数量
源标识 源名称 状态
Dvd redhat 9,911
Mon mon 41
Osd osd 28
Tools tools 33
repolist: 10,013
[root@node1 ~]# for i in 41 42 43
do
scp /etc/yum.repos.d/ceph.repo 192.168.2.$i:/etc/yum.repos.d/
done
6）配置NTP服务器同步时间。
node1做服务器。
[root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf
allow 192.168.2.0/24 #修改26行
local stratum 10 #修改29行(去注释即可)
[root@node1 ~]# systemctl restart chronyd
node2和node3做客户端
[root@node2 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.2.41 iburst #配置文件第二行，手动加入该行内容
[root@node2 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node2 ~]# chronyc sources -v
[root@node3 ~]# vim /etc/chrony.conf
server 192.168.2.41 iburst #配置文件第二行，手动加入该行内容
[root@node3 ~]# systemctl restart chronyd
[root@node3 ~]# chronyc sources -v
步骤二：部署ceph集群
1）给node1主机安装ceph-deploy，创建工作目录，初始化配置文件。
[root@node1 ~]# yum -y install ceph-deploy
[root@node1 ~]# mkdir ceph-cluster
[root@node1 ~]# cd ceph-cluster
2）给所有ceph节点安装ceph相关软件包
[root@node1 ceph-cluster]# for i in node1 node2 node3
do
ssh $i "yum -y install ceph-mon ceph-osd ceph-mds"
done
3）初始化mon服务
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy new node1 node2 node3
#生成ceph配置文件
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mon create-initial
#拷贝ceph配置文件给node1,node2,node3，启动所有主机的mon服务
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s #查看状态（此时失败是正常的）
cluster 9f3e04b8-7dbb-43da-abe6-b9e3f5e46d2e
health HEALTH_ERR
monmap e2: 3 mons at
{node1=192.168.2.41:6789/0,node2=192.168.2.42:6789/0,node3=192.168.2.43:6789/0}
osdmap e45: 0 osds: 0 up, 0 in
4）使用ceph-deploy工具初始化数据磁盘（仅node1操作），硬盘名称根据实际情况填写，不能照抄。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node1:sdb node1:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node2:sdb node2:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy disk zap node3:sdb node3:sdc
5）初始化OSD集群，磁盘名称根据实际情况填写。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node1:sdb node1:sdc
#每个磁盘都会被自动分成两个分区；一个固定5G大小；一个为剩余所有容量
#5G分区为Journal缓存；剩余所有空间为数据盘。
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node2:sdb node2:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy osd create node3:sdb node3:sdc
[root@node1 ceph-cluster]# ceph -s #查看集群状态，状态为OK
步骤三：部署ceph文件系统
1）启动mds服务（可以在node1或node2或node3启动，也可以在多台主机启动mds）
[root@node1 ceph-cluster]# ceph-deploy mds create node3
2）创建存储池（文件系统由inode和block组成）
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd pool create cephfs_data 64
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd pool create cephfs_metadata 64
[root@node1 ceph-cluster]# ceph osd lspools #查看共享池
0 rbd,1 cephfs_data,2 cephfs_metadata
3）创建文件系统
[root@node1 ceph-cluster]# ceph fs new myfs1 cephfs_metadata cephfs_data
[root@node1 ceph-cluster]# ceph fs ls
name: myfs1, metadata pool: cephfs_metadata, data pools: [cephfs_data ]
步骤四：迁移网站数据到ceph集群
1）卸载web1，web2，web3的NFS共享。
暂停服务防止有人实时读写文件。
[root@web1 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
[root@web2 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
[root@web3 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx -s stop
[root@web1 ~]# umount /usr/local/nginx/html
[root@web2 ~]# umount /usr/local/nginx/html
[root@web3 ~]# umount /usr/local/nginx/html
[root@web1 ~]# vim /etc/fstab
#192.168.2.31:/web_share/html /usr/local/nginx/html/ nfs defaults 0 0
[root@web2 ~]# vim /etc/fstab
#192.168.2.31:/web_share/html /usr/local/nginx/html/ nfs defaults 0 0
[root@web3 ~]# vim /etc/fstab
#192.168.2.31:/web_share/html /usr/local/nginx/html/ nfs defaults 0 0
2）web服务器永久挂载Ceph文件系统（web1、web2、web3都需要操作）。
在任意ceph节点，如node1查看ceph账户与密码。
[root@node1 ~]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
[client.admin]
key = AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==
/etc/rc.local是开机启动脚本，任何命令放在该文件中都是开机自启。
ceph-common是ceph的客户端软件。
[root@web1 ~]# yum -y install ceph-common
[root@web2 ~]# yum -y install ceph-common
[root@web3 ~]# yum -y install ceph-common
[root@web1 ~]# mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==
[root@web1 ~]# echo 'mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==' >> /etc/rc.local
[root@web1 ~]# chmod +x /etc/rc.local
[root@web2 ~]# mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==
[root@web2 ~]# echo 'mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==' >> /etc/rc.local
[root@web2 ~]# chmod +x /etc/rc.local
[root@web3 ~]# mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==
[root@web3 ~]# echo 'mount -t ceph 192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
-o name=admin,secret=AQA0KtlcRGz5JxAA/K0AD/uNuLI1RqPsNGC7zg==' >> /etc/rc.local
[root@web3 ~]# chmod +x /etc/rc.local
另一种解决方案，还可以通过fstab实现永久挂载。
提示：如果希望使用fstab实现永久挂载，客户端需要额外安装libcephfs1软件包。
[root@web1 ~]# yum -y install libcephfs1
[root@web1 ~]# vim /etc/fstab
… …
192.168.2.41:6789:/ /usr/local/nginx/html/ ceph defaults,_netdev,name=admin,secret=AQCVcu9cWXkgKhAAWSa7qCFnFVbNCTB2DwGIOA== 0 0
第三种挂载方案：对于高可用的问题，可以在mount时同时写入多个IP。
临时命令：
[root@web1 ~]# mount -t ceph \
192.168.2.41:6789,192.168.2.42:6789,192.168.2.43:6789:/ /usr/local/nginx/html \
-o name=admin,secret=密钥
永久修改：
[root@web1 ~]# vim /etc/fstab
192.168.2.41:6789,192.168.2.42:6789,192.168.2.43:6789:/ /usr/local/nginx/html/ \
ceph defaults,_netdev,name=admin,secret=密钥 0 0
3）迁移NFS服务器中的数据到Ceph存储
登陆NFS服务器备份数据，将备份数据拷贝给web1或web2或web3，tar备份数据时注意使用-p选项保留文件权限。
[root@nfs ~]# cd /web_share/html/
[root@nfs html]# tar -czpf /root/html.tar.gz ./*
[[root@nfs](mailto:root@nfs) html]# scp /root/html.tar.gz 192.168.2.11:/usr/local/nginx/html/
登陆web1将数据恢复到Ceph共享目录
[root@web1 html]# tar -xf html.tar.gz
[root@web1 html]# rm -rf html.tar.gz
4）恢复web服务
[root@web1 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@web2 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
[root@web3 ~]# /usr/local/nginx/sbin/nginx
附加知识（常见面试题）
1）如何使用awk查看TCP连接状态？
答：ss -ant |awk '{print $1}'
netstat -ant |awk '{print $6}'
2）有个txt文件内容如下：
http://a.domain.com/l.html
http://b.domain.com/l.html
http://c.domain.com/l.html
http://a.domain.com/2.html
http://b.domain.com/2.html
http://a.domain.com/3.html
要求：编写脚本获取主机名、域名，并统计每个域名出现的次数，并排序。
答：
#！/bin/bash
awk -F"[/.]" '{print $3}' txt #单独获取主机名
awk -F"[/]" '{print $3}' txt #获取完整域名
awk -F"[/]" '{IP[$3]++} END{for(i in IP){print IP[i],i}}' txt | sort -n
3）至少说出一种linux下实现高可用的方案名称？
答：keepalived，HeartBeat
4）简述下负载均衡与高可用的概念？
答：LB（Load_balancing）: 多台服务器平均响应客户端的多次连接请求。
HA（High Availability）: 主备模式，主服务器宕机后，备用服务器才接替工作。
5）列举几种你知道的LVS调度算法？
答：
轮询（Round Robin）
加权轮询（Weighted Round Robin）
最少连接（Least Connections）
加权最少连接（ Weighted Least Connections ）
源地址哈希值（source hash）
6）如果你们公司的网站访问很慢，你会如何排查？
答：
查看流量(Zabbix,ifconfig,sar,ping延迟… …)
系统负载(Zabbix,uptime,sar,top,ps,free查看CPU和内存)
日志（数据库日志-慢查询日志、web服务器日志、ELK）
DNS解析；ss端口状态、并发量；本机时间（时间错误会导致服务器故障）
浏览器F12（开发者工具）
7）你会用什么方法来查看某个应用服务的流量使用情况?
答：
ifconfig eth0（查看网卡整体流量）
iftop（需要安装iftop软件包，实时查看具体IP、端口的流量，iftop -P）
iptraf-ng (需要安装iptraf-ng软件包，实时查看IP、端口的流量)
sar -n DEV（需要安装sysstat软件包，查看历史网卡流量，或者实时查看流量）
nethogs eth0（需要安装nethogs软件包，实时查看进程流量）
查看网站的访问日志（利用awk统计资源的大小并求和）
通过zabbix查看软件流量
总结：
一 案例1：Keepalived高可用（解决调度器haproxy的单点故障问题）
准备1台新的虚拟机，在eth1网卡配置IP地址192.168.2.6
在eth0网卡配置IP地址192.168.4.6
1.1 部署HAProxy ： 安装软件 修改配置文件 启动haporxy 服务
1.2 分别在两台代理服务器配置keepalived
1 分别安装keepalived软件
2 分别修改2台主机的主配置文件
3 分别2台主机的启动keepalived服务
1.3 测试高可用集群
1 在优先级高的 主机上查看vip地址 查看到是对的
[root@haproxy5 ~]# ip addr show | grep 192.168.4.80
inet 192.168.4.80/32 scope global eth0
2 停止优先级高的 主机上keepalived服务 模拟主机故障
[root@haproxy5 ~]# systemctl stop keepalived
3 在优先级低的 主机上查看vip地址 查看到是对的
[root@host6 ~]# ip a s | grep 192.168.4.80
inet 192.168.4.80/32 scope global eth0
4 启动优先级高的 主机上keepalived服务 后 ， 会抢占vip地址
[root@haproxy5 ~]# systemctl start keepalived
[root@haproxy5 ~]# ip a s | grep 192.168.4.80
inet 192.168.4.80/32 scope global eth0
5 客户端连接VIP地址192.168.4.80 访问网站服务 可以正常看的页面是对的
[root@localhost ~]# curl http://192.168.4.80/testa.php
web12
1.4 修改DNS的配置
说明：配置了高可用集群依然让客户端可以通过www.lab.com 访问我们的网站服务
1 修改192.168.4.5主机的dns服务的解析文件
~]# vim /var/named/lab.com.zone
;www A 192.168.4.5
www A 192.168.4.80
]# systemctl restart named
2 客户端测试
[root@localhost ~]# cat /etc/resolv.conf
# Generated by NetworkManager
#nameserver 219.141.136.10
#nameserver 219.141.140.10
#nameserver 172.40.92.6
nameserver 192.168.4.5
[root@localhost ~]# curl http://www.lab.com/testa.php
web12[
二 案例2：部署Ceph分布式存储（解共享网页NFS服务的单点故障问题）
环境准备：克隆3台新的虚拟机，IP地址分别为
eth1 192.168.2.41 node1 （即做管理主机又是集群成员主机）
eth1 192.168.2.42 node2
eth1 192.168.2.43 node3
每台虚拟各自添加2块 20G 的硬盘
搭建ceph集群的环境：具体配置如下：
1 在node1配置SSH密钥，让node1可用无密码连接node1,node2,node3
（配置管理主机node1 可以ssh免密登录所有集群成员主机）
2 修改/etc/hosts域名解析记录
3 配置安装ceph软件的本地yum源
4 配置NTP服务器同步时间。（使用node1 充当ntp服务器）
4.1 配置NTP服务
[root@node1 ~]# vim /etc/chrony.conf
28 #allow 192.168.0.0/16
29 allow 192.168.2.0/24
30 # Serve time even if not synchronized to a time source.
31 local stratum 10
:wq
[root@node1 ~]# systemctl restart chronyd
4.2 配置客户端 （node2 和 node3 ）
]# vim /etc/chrony.conf
#server gateway iburst
server 192.168.2.41 iburst
:wq
]# systemctl restart chronyd
]# chronyc sources -v
^* node1 ......
部署ceph集群,具体步骤如下：
1 给node1主机安装ceph-deploy，创建工作目录，初始化配置文件。
2 给所有ceph节点安装ceph相关软件包（在node1主机执行命令）
3 初始化mon服务（在node1主机执行命令）
出错的终极解决办法 ：
node1]# ceph-deploy purge node1 node2 node3 #卸载3台主机安装的ceph软件
node1]# ceph-deploy purgedata node1 node2 node3 #删除3台主机的数据
#检查集群环境准备
#再次在管理主机执行： 部署ceph集群
4 使用ceph-deploy工具初始化数据磁盘（在node1主机执行命令）
5 初始化OSD集群，磁盘名称根据实际情况填写。（在node1主机执行命令）
部署ceph文件系统
1 启动mds服务
2 创建存储池 cephfs_metadata cephfs_data
3 创建文件系统 myfs1
迁移网站数据到ceph集群:
休息到17：10
1 停止3台网站服务器的nginx服务
2 在3台网站服务器 卸载对nfs服务的当前挂载和永久挂载
3 在3台网站服务器分别挂载 ceph共享
注意：有3种挂载方式 ，使用任意就可以（统一使用rc.local）
注意 在集群的任意1台服务器查看连接用户名和密码
统一在node1主机查看
[root@node1 ceph-cluster]# cat /etc/ceph/ceph.client.admin.keyring
[client.admin]
key = AQB8pgNhhDTeJxAAw6u3CAw9g+PHwQKU6nXcsQ==
[root@node1 ceph-cluster]#
4 启动3台网站服务器的nginx服务
迁移NFS服务器中的数据到Ceph存储
1登陆NFS服务器备份数据，将备份数据拷贝给web1或web2或web3 中的
任意一台都可以 （统一拷贝给web1）
2 登陆web1将数据恢复到Ceph共享目录
3 访问wordpress
打开浏览器 输入网址 http://www.lab.com
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