某公司低成本Web集群技术的设计与实现.doc

毕 业 设 计 说 明 书

课题名称
某公司

低成本Web集群技术的设计与实现
院 系
计算机与软件学院
专 业
计算机网络技术
班 级
网络1221
学 号

学生姓名
袁

指导教师：
黄

2015 年 5 月 25 日计算机与软件学院
毕业设计（论文）诚信承诺

我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《某公司低成本Web集群技术的设计与实现》，系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释与说明，若有不实，后果由本人承担。

承诺人（签名）：
2015年 5 月 25 日

44 / 51
摘 要
随着计算机网络技术的不断发展，互联网用户和网络流量都在爆炸式增长，接踵而来的就是对网络服务器可靠性和可扩展性的考验。虽然各个服务器的生产厂家都在硬件上做了很大的性能方面的提升，但是依然有许多现实性的要求是其无法避免的；服务器能否提供稳定可靠的、不间断的服务需求显得颇为重要。
互联网访问流量的急速增长，使得高可用负载均衡集群技术得以迅速的发展，然而当前负载均衡设备的价格使得大多数的中小型企业无法承受。随着开源软件的影响力不断增强，Linux操作系统在服务器领域取得较高的成果，使用Linux操作系统实现web平台高可用负载均衡集群技术成为当今发展热潮。
论文首先阐述了企业网的网络现状，然后通过VLAN规划、IP地址规划、路由策略等将其模拟出来；其次描述了公司web平台的搭建过程；再次使用LVS+Keepalived架构搭建出低成本高可用的web负载均衡平台；最后通过测试展现此次集群环境搭建成功；本文论证了低成本高可用的web负载均衡平台在中小型企业中的实现及其可行性。

关键词：Linux；集群技术；高可用；web负载均衡

Abstract
With the development of computer network technology, Internet users and network traffic are exploding, one after another is on the network server reliability and scalability test. Although each server hardware manufacturers are doing a great performance improvements, but there are still many practical requirement is that it can not be avoided; server can provide reliable uninterrupted service requirements have become quite important. The rapid growth of Internet traffic, making high-availability load balancing cluster technology to rapid development, but the current price of load balancing devices make the most of the small and medium enterprises can not afford.

With the influence of the growing open-source software, Linux operating system to achieve higher results in the server space, using the Linux operating system to achieve high-availability load balancing cluster web platform technology into today's development boom.
Thesis describes the status of the network enterprise network, and then through the planning VLAN, IP address planning, routing strategies which simulated; secondly describes the process to build the company's web platform; use LVS + Keepalived architecture to build low-cost high availability again web load balancing platform; to build a successful final test to show that the cluster environment; This paper demonstrates the low-cost high-availability load balancing web platform and the feasibility of small and medium enterprises.
Keywords: Linux; cluster technology; high availability; web load balancing
目 录
第一章 绪论 1
11 选题的背景和意义 1
1.2 国内外的研究现状 1
第二章 企业网络现状 2
2.1 企业现状 2
2.2 企业网络现状 2
2.3 企业服务现状 2
第三章 企业网络环境搭建 3
3.1 网络需求分析 3
3.2 IP地址规划 3
3.3 网络环境搭建 5
3.3.1 网络基本配置 5
3.3.2 RIP配置 5
3.3.3 DHCP配置 6
3.3.4 NAT配置 9
3.3.5 无线配置 10
第四章 服务器平台搭建 13
4.1 Linux操作系统 13
4.2 安装操作系统 13
4.3 搭建本地yum源 17
第五章 集群技术 19
51 集群的定义 19
5.2 集群的分类 19
5.3 集群的目的 19
第六章 LVS+Keepalived集群体系结构 21
6.1 LVS简介 21
6.2 LVS体系结构 21
6.3 IP负载均衡技术 22
6.4 高可用软件Keepalived 23
第七章 搭建LVS+Keepalived集群环境 24
7.1 企业web平台的搭建 25
7.2 keepalived+lvs集群环境搭建 26
7.2.1 搭建前准备工作 26
7.2.2 安装与配置keepalived 27
7.2.3 安装与配置lvs 27
7.2.4 配置真实web服务器 28
7.3 keepalived+lvs服务器测试 29
7.3.1 启用高可用集群服务 29
7.3.2 高可用性功能测试 30
7.3.3 负载均衡测试 32
致 谢 34
附录1 36
附录2 40

第一章 绪论
1.1 选题的背景和意义
随着计算机网络技术的不断发展，互联网用户和网络流量都在爆炸式增长，接踵而来的就是对网络服务器可靠性和可扩展性的考验。虽然各个服务器的生产厂家都在硬件上做了很大的性能方面的提升，但是依然有许多现实性的要求是其无法避免的；服务器能否提供稳定可靠的、不间断的服务需求显得颇为重要。而集群技术正是成为实现高可靠性、高服务性、高可扩展性网络服务的有效架构。
互联网访问流量的急速增长，使得高可用负载均衡集群技术得以迅速的发展，然而当前负载均衡设备的价格使得大多数的中小型企业无法承受。随着开源软件的影响力不断增强，Linux操作系统在服务器领域取得较高的成果，使用Linux操作系统实现web平台高可用负载均衡集群技术成为当今发展热潮。本文围绕这一客观问题，提出一种低成本、高性能的Web服务负载均衡解决方案。
1.2 国内外的研究现状
90年代末期，随着Linux操作系统不断走向成熟，Linux操作系统的好处和优点不断显现出来，越来越多的企业网站使用Linux操作系统提供web服务。而Linux众多优点中值得一提的是普通PC机器上Linux采用了对高性能网络的支持，在这种情况下促进了Linux系统集群技术的不断发展。
在国内，包括中科院在内的大学以及诸多著名的学者投入到Linux集群服务的研究中，其中由中国著名博士毕业于国防科技大学的章文嵩博士研究开发的LVS提供了优秀的负载均衡集群解决方案。此外Keepalived、Heartbea等高可用软件的开发以及HAProxy等作为负载均衡器的研究都大大促进了Linux集群技术的发展。
随着Linux集群技术的不断发展，在线上环境中应用的较多的负载均衡软件有LVS、Nginx以及HAProxy，高可用软件有Heartbeat、Keepalived等。成熟的Linux集群架构有LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、双机高可用HAProxy+Keepalived、DRBD+Heartbeat以及RHCS套件集群等。

第二章 企业网络现状
2.1 企业现状
某公司（以下简称为）是从事IT系统维保服务、小型机硬件备品、备件销售以及系统集成的综合性公司。某公司长期以来一直从事小型机有关的硬件设备销售、系统技术支持以及系统集成等业务，公司拥有广泛顺畅的备件渠道和完整的技术保障体系，建立了完整的实验环境。
此次毕业设计选择了某公司低成本高可用负载均衡web平台设计与实现，主要是因为该公司在公司规模和公司发展都代表着中小型企业需求。通过这个低成本集群的设计可以使得公司的web平台实现真正的高可用负载均衡，高可用的企业web平台使得公司的web服务可以24小时不间断对外服务，可以提高企业的综合竞争水平。
2.2 企业网络现状
某公司目前分为技术部、综合部、财务部三个部门，因此公司内部的网络环境较为简单，主要的网络设备有一台路由器、两台三层交换机以及若干台二层交换机以及一台无线路由器。
根据公司的需求以及未来5到10年的发展方向和发展速度，在对设备的地址以及规划上都做了详细的解决方案，并做了一定预留规划，用来满足公司因规模扩大带来的需求量增大，具有一定的网络可扩展性。
2.3 企业服务现状
某公司因为业务的不断发展，加之整个企业网络web平台因网络技术的不断发展，公司的单服务器模式已经不能承受高并发数据的访问；此外公司服务器需要24小时不间断运行，任何服务的失效对公司产生严重的后果。然后公司正在平稳起步阶段，实现硬件上的高可用负载均衡对于公司来说还有很大的挑战，因此搭建低成本高可用负载均衡web平台已成为公司的重中之重。

第三章 企业网络环境搭建
3.1 网络需求分析
某企业网身为一个中小型企业网络，包含的主要业务有正常的internet访问和企业网内部办公两项。其中公司日常办公有100人左右，用户访问internet主要包括网站访问、资源下载、即时聊天、邮件办公等；企业网内部办公就是公司内部OA系统、ERP系统以及内部资源共享FTP服务等。
公司规模较小、结构相对简单，主要有技术部、综合部、财务部三个部门，根据公司员工需求以及未来的发展方向和发展速度，对每个设备的地址都做了大量的预留，基本上每个部门都预留有20个IP可以介入公司内网，从而满足企业因员工招聘产生的规模扩大带来的需求增加，方便网络扩展性。
3.2 IP地址规划
VLAN指的是虚拟局域网，它将局域网路中的设备在逻辑上划分成一个个网段， VLAN具有以下优点：控制网络广播风暴、提高网络安全、方便用户进行网络管理、降低成本并将网络性能提高。公司内部决定每个部门划分为一个VLAN方便管理员进行管理，根据每个部门的需求以及规划，每个部门的VLAN规划表如表3.1所示：
表3.1 部门VLAN明细表
部门
网段
VLAN名称
VLAN号
网关
技术部
192.168.1.0/25
Tech
10
192.168.1.1
综合部
192.168.1.128/26
General
20
192.168.1.129
财务部
192.168.1.192/26
Finance
30
192.168.1.193
服务器
192.168.19.0/24
Server
50
192.168.19.1
Wireless
192.168.2.0/24
Wireless
40
192.168.2.1
公司申请到电信公网IP地址221.231.138.101/30作为公司域名地址，而且网络环境较为简单，为充分模拟企业网环境，使用思科模拟器Cisco Packet Tracer实现网络环境，网络拓扑图如图3.1所示；

图3.1 公司网络拓扑图
其中路由器R1及其右侧部分是为了模拟外部internet环境，server0提供internet访问服务；路由器R0及其左侧部分充分模拟企业内部网络环境，三个二层交换机分别模拟三个部门，三层交换机一个用来连接每一台网络设备使得内部环境可以相互通信，另一台三层交换机用来连接服务器设备，最后一台无线路由器用来为公司的移动设备提供网络服务。每台网络设备的端口IP地址如表3.1所示：
表3.1 设备管理地址
设备
接口
地址
R0
G0/0
192.168.10.1/24
R0
S0/0/0
221.231.138.101/30
R1
S0/0/0
221.231.128.102/30
R1
G0/0
221.231.139.1/29
S1
G0/2
192.168.10.2/24
Web-1
F0
192.168.19.3
Web-2
F0
192.168.19.4
DR-1
F0
192.168.19.5
DR-2
F0
192168.19.6
Internet
F0
221.231.139.3/29
公司使用DHCP服务为每台PC分配IP地址，在模拟环境中使用路由协议RIP实现网络环境中PC互相通信，并使用NAT网络地址转换将内部web服务映射为公网IP提供访问。
3.3 网络环境搭建
3.3.1 网络基本配置
为模拟公司路由器和交换机设备，在模拟器中使用cisco2911模拟路由器，使用cisco3560模拟三层交换机，使用cisco2960模拟二层交换机，并对这些设备进行一些IP配置、VLAN配置等简单的配置，基本配置请见附录1。
3.3.2 RIP配置
RIP指的是路由信息协议，它是内部网关协议的一种，其优点是实现简单，开销较小。为了内网环境中PC可以相互通信，模拟环境中使用RIP路由协议进行相互通信，接下来进行配置:
S1(config)#ip routing
S1(config)#router rip
S1(config)#network 192.168.1.0
S1(config)#network 192.168.2.0
S1(config)#network 192.168.10.0
S1(config)#network 192.168.19.0
R0(config)#router rip
R0(config)#network 192.168.10.0
R0(config)#network 221.231.138.0
R1(config)#router rip
R1(config)#network 221.231.138.0
R1(config)#network 221.231.139.0
通过命令分别在路由器R0和交换机S1在特权模式下查看路由信息，如图3.2和图3.3所示：

图3.2 交换机S1查看路由信息

图3.3 路由器R0查看路由信息
3.3.3 DHCP配置
DHCP是指动态主机配置协议，主要为了给内部网络动态分配IP地址和方便管理员的管理，在交换机S1上进行DHCP的配置，为VLAN中的每台PC动态分配IP地址，使得内网中每台PC可以相互通信。主要配置如下：
S1(config)#ip dhcp pool Vlan10
S1(dhcp-config)#network 192.168.1.0 255.255.255.128
S1(dhcp-config)#default-router 192.168.1.1
S1(config)#ip dhcp pool Vlan20
S1(dhcp-config)#network 192.168.1.128 255.255.255.192
S1(dhcp-config)#default-router 192.168.1.129
S1(config)#ip dhcp pool Vlan30
S1(dhcp-config)#network 192.168.1.192 255.255.255.192
S1(config)#ip dhcp pool Vlan40
S1(dhcp-config)#network 192.168.2.0 255.255.255.0
S1(dhcp-config)#default-router 192.168.1.193
S1(config)#ip dhcp pool Vlan50
S1(dhcp-config)#network 192.168.191 255.255.255.0
S1(dhcp-config)#default-router 192.168.19.1
S1(config)#ip dhcp excluded-address 192.168.19.2
Tech(config)#int vlan 10
Tech(config-if)#ip helper-address 192.168.1.1
General(config)#int vlan 20
General(config-if)#ip helper-address 192.168.1.129
Finance(config)#int vlan 30
Finance(config-if)#ip helper-address 192.168.1.193
Server(config)#int vlan 50
Server(config-if)#ip helper-address 192.168.19.1
配置DHCP服务时排除的IP地址192.168.19.2是集群环境中所使用的虚拟IP，在后面会进行描述，在此不进行动态分配。配置完成之后可以在每台PC上查看到获取的IP地址，并测试通信，如图3.4和3.5所示：

图3.4 PC0查看获取的IP地址

图3.5 PC0测试通信
3.3.4 NAT配置
NAT是指网络地址转换，主要作用是将私有IP地址和公有IP地址相互转换，隐藏内部私有地址，为了使得公司web服务器使用公网IP地址可以访问，采用NAT将其映射成公网IP地址。在模拟器中的服务器Web的IP地址手动配置为接下来集群环境中的虚拟IP:192.168.19.2，用它来提供web服务。服务器web配置如图3.6所示：

图3.6 主机Web进行简单配置
接下来进行NAT网络地址转换服务，使得外网可以通过公网IP地址进行访问。路由器上主要配置如下：
R0(config)#ip nat inside source static 192.168.19.2 221.231.138.101
R0(config)#int g0/0
R0(config-if)#ip nat inside
R0(config)#int s0/0/0
R0(config-if)#ip nat outside
使用命令在特权模式先验证上述进行的路由器NAT配置，输出信息如图3.7所示：

图3.7 查看NAT信息
接下来在外网环境中即PC4访问公司公网IP测试能否成功访问，如图3.8所示：

图3.8 PC4通过公网IP进行测试访问
3.3.5 无线配置
为了模拟公司无线环境，接下来在模拟器中进行公司内部无线网络的简单配置，首先在无线路由器上进行配置，如图3.9所示：

图3.9 无线路由器进行配置
接下来在移动设备笔记本上进行简单的设置，之后查看笔记本上是否获得IP地址并进行通信，如图3.10和图3.11所示：

图3.10 移动设备连接无线

图3.11 移动设备获取IP地址
第四章 服务器平台搭建
4.1 Linux操作系统
Linux操作系统是一种类UNIX系统，从技术层面来说Linux只是一个内核，一套基于Linux内核的操作系统就是Linux操作系统。Linux是一款完全免费的操作系统，支持多用户多任务同时并独立地运行，此外Linux的可靠性使其在服务器操作系统中占据一定的地位。
作为发展中国家，中小型企业是我国企业信息化的主体，免费、开源和对硬件要求低的特性让Linux操作系统得到众多中小型企业的热衷；因此Linux操作系统在各行各业都得到了广泛的普及和应用，高可靠性、安全性更是让诸多企业单位选择它作为核心服务器。
4.2 安装操作系统
某公司机房中的服务器采用CentOS 6.5系统作为核心服务器的操作系统，下面进行服务器的安装操作。
首先使用光盘成功引导系统将会出现如图4.1的界面：

图4.1 成功引导系统
选择第一项进行安装或升级现有的系统，接下来会出现对CD媒体设备进行测试的提问，选择“skip”跳过测试，如图4.2所示：

图4.2 CD媒体设备测试
接下来会进入欢迎界面、安装中使用语言界面以及键盘类型选择界面，选择“NEXT”跳过即可，然后会看到选择设备界面，选择基本安装即可，如图4.3所示：

图4.3 选择设备
然后会进入存储设备警告界面，选择“Yes,discard any data”即可，接下来进入修改主机名的界面，如图4.4所示：

图4.4 修改主机名
然后就进入时区选择界面，选择“上海”继续即可，然后会看到为root设置密码的界面，密码统一采用同样的密码:NJApl111，最后进入分区选择界面，由于是虚拟机，在此不做划分，如图4.5所示：

图4.5 分区选择
最后进入安装模式选择界面，在此选择最小化桌面安装，继续安装即可。如图4.6和图4.7所示：

图4.6 选择安装模式

图4.7 安装进度
至此，服务器操作系统安装完成，接下来进行一些简单的配置。
4.3 搭建本地yum源
公司服务器采用的操作系统是CentOS 6.5，为了安装软件方便，公司决定搭建yum源从指定服务器上自动下载软件包并进行安装。yum是一种前端软件包管理器，可以自动处理依赖关系并一次性安装所有依赖软件包，此外，yum提供了查找、安装、删除等命令，而且命令较为简洁好记。
为了充分模拟公司环境，我在VMware中安装CentOS6.5，并搭建起本地yum源，搭建步骤如下所示；
首先，将系统盘挂载到虚拟机中，然后将软件包复制到根目录下；
[root@localhost ~]#mkdir /mnt/cdrom
[root@localhost ~]#mount /dev/cdrom /mnt/cdrom
mount: block device /dev/sr0 is write-protected, mounting read-only
[root@localhost ~]#cp -rvf /mnt/cdrom /
接下来
安装createrepo软件包，它的主要功能就是解决依赖性问题，但是安装前同样也需要解决依赖性问题，安装其他两个软件，安装完成后开始生产依赖关系；
[root@localhost ~]#cd /cdrom/Packages
[root@localhost Packages]#rpm -ivh deltarpm-3.5-0.5.20090913git.el6.x86_64.rpm
[root@localhost Packages]#rpm -ivh python-deltarpm-3.5-0.5.20090913git.el6.x86_64.rpm
[root@localhost Packages]#rpm -ivh createrepo-0.9.9-17.el6.noarch.rpm
[root@localhost Packages]# createrepo .
接下来进行yum仓库文件的配置；
[root@localhost Packages]#cd /etc/yum.repos.d/
[root@localhost yum.repos.d]#vi CentOS.repo
[CentOS]
name = CentOS
baseurl =
enabled = 1
gpgcheck = 0
支持本地yum源已经搭建成功，接下来安装Apache软件测试一下。如图4.8所示：

图4.8 安装Apache软件测试
第五章 集群技术
5.1 集群的定义
集群(cluster)技术是一种较新的技术，它可以在成本较低的情况下在可扩展性、可靠性、高可用性等各个方面取得相对较高的收益。而服务器集群就是指将多台服务器集中起来提供同一种服务，在客户端看来只有一个服务器在提供服务。集群可以利用多台计算机进行并行计算从而获得较高的运算速度，也可以用多台计算机互相进行备份，从而确保任何一个服务器宕机而整个系统依然可以正常运行。
5.2 集群的分类
集群计算机按功能和结构的不同可以分成：高可用性集群（High-availability clusters）、负载均衡集群（ Load balancing clusters）高性能计算集群（High-performance clusters）。
1）高可用性集群，运行于多个（至少两个）节点上，其目的是当集群环境中某一个节点出现宕机或服务故障的情况下仍能继续对外提供相应的服务。此类集群设计的目的就是最大程度上减少所提供服务的中断时间。这类集群中著名的有Heartbeat、Keepalived等。
2）负载均衡集群，负载均衡建立在现有的网络结构上，提供了一种廉价、有效、透明的方法来扩大网络服务器的吞吐量、加强网络数据处理能力，以及提高网络服务的灵活性和可用性；这种集群很适合提供大访问量的web服务。LVS、HAProxy等都属于负载均衡集群。
3）高性能计算机群，这类集群致力于提供单个计算机所不能提供的强大计算能力，包括数值计算和数据处理，并且倾向于追求综合性能。随着人们对计算速度需求的提高，超级计算也应用到各个领域，对超级计算追求单一计算速度指标转变为追求高性能的综合指标，即高性能计算。
5.3 集群的目的
1、提高性能：
当负载在网络服务上都是彼此独立的任务，通过负载均衡器把任务均衡地分发到集群服务器中，从而使得服务的整体性能提升许多。
2、成本降低：
在达到同样性能的条件下, 集群相比较具有同等运算能力的大型计算机在达到相同效果的情况下成本更低，因而具有更高的性价比。
3、扩展性高：
集群中的节点可以有很多，甚至可以达到上万节点规模，由于每一个节点都可以对外提供服务，扩展性得到提升。
4、可靠性高：
单一系统发生故障时通过集群技术可以将服务停运时间减少到最小。集群不仅提高了系统的性能，同样也减少了企业因系统故障带来的损失。

第六章 LVS+Keepalived集群体系结构
6.1 LVS简介
LVS全称是Linux Virtual Server，即Linux虚拟服务；是一个基于Linux虚拟服务器的负载均衡/高可用性集群，其目标是创建一个具有高可扩展性、高可靠性、高可用性服务器集群体系。LVS集群采用IP负载均衡技术和基于内容请求分发技术，由调度器、服务器池和共享存储池组成。调度器具有很好的吞吐率，将请求按照算法转移到不同的服务器上执行，且调度器具有自动屏蔽掉服务器故障的功能，从而将一组服务器构成一个高性能的、高可用的虚拟服务器。整个服务器集群对客户来说是透明的，而且无需修改客户端和服务器端的程序。为此，在设计时需要考虑系统的透明性、可伸缩性、高可用性和易管理性。
6.2 LVS体系结构
LVS一般采用三层结构，其体系结构如图6.1所示，

图6.1 LVS的三层架构
主要组成部分如下所示。
负载均衡器（load balancer）：也称作调度器，是整个集群系统中最外面的前端机，负责将客户的请求按照算法发送到一组服务器上执行，而客户访问时只会认为服务是来自一个服务器上的。
  服务器池（server pool）：是真正执行客户请求的多台服务器，一般执行的服务有web、mail、等。
  共享存储（shared storage），为服务器池提供一个共享的存储区，这样很容易使得服务器池拥有相同的内容，提供相同的服务。
使用LVS架设的服务器集群从体系结构上看是透明的，最终用户访问时只感觉到一个虚拟服务器。物理服务器之间可以通过高速的LAN或分布在各地的WAN相连，最前端的负载均衡器负责将各种服务请求分发给后面的物理服务器，让整个集群表现的想一台服务于同一个IP地址的虚拟服务器。
6.3 IP负载均衡技术
在负载均衡的实现技术中，IP负载均衡技术是效率最高的。在已有的IP负载均衡技术中共有3中负载均衡技术，分别是VS/NAT、VS/TUN、VS/DR；3种负载均衡技术模式的优缺点简单对比参见表6.1。
表6.1 负载均衡三种模式对比表

NAT模式
TUN模式
DR模式
对服务器节点要求
服务节点可以是任何操作系统
必须支持IP隧道模式，目前只有Linux
服务节点支持虚拟网卡设备，能够禁用设备的ARP响应
网络要求
拥有私有IP地址的局域网络
拥有合法IP地址的局域网或广域网
拥有合法IP地址的局域网，服务节点与均衡器必须在同一个网段
通常支持节点数
10-20个，由均衡器的处理能力而定
较高，可以支持到100个服务节点
较高，可以支持到100个服务节点
网关
均衡器即为服务器节点网关
服务节点同自己的网关或者路由器连接，不经过均衡器
服务节点同自己的网关或者路由器连接，不经过均衡器

服务节点安全性
较好，采用内部IP，服务节点隐蔽
较差，采用公用IP地址，节点完全暴露
较差，采用公用IP地址，节点完全暴露
IP要求
仅需要一个合法IP地址作为VIP
除VIP外，每个服务节点需拥有合法IP地址，可以直接路由至客户端
除VIP外，每个服务节点需拥有合法的IP地址，可以直接路由至客户端
效率
一般
高
最高
6.4 高可用软件Keepalived
Keepalived是实现高可用的一种轻量级的技术手段，运行在LVS之上，它的主要功能是防止单点故障(单点故障是指一旦某一点出现故障就会导致整个系统架构的不可用)的发生及负载均衡间的失败切换（failover）。
Keepalived的作用是检测服务器集群系统中web服务器的运行状态，如果其中有一台web服务器宕机或者工作故障，将被Keepalived检测到，并将产生故障的web服务器从集群系统中剔除，当web服务器正常工作后Keepalived自动将该web服务器加入到服务器群中，这些工作全部由keepalived自动完成，不需要人工干涉，需要人工参与其中的只是修复故障的web服务器。

第七章 搭建LVS+Keepalived集群环境
随着公司对Linux服务器依赖的加深，对其可靠性、负载能力以及数据处理能力也倍加关注。而Linux集群技术以低廉的成本以及其高可用性的特点实现这些需求。为实现搭建企业高可用负载均衡web平台环境，公司决定在原有web环境下搭建起基于Linux集群技术的企业高可用web平台，采用LVS+Keepalived架构实现环境的高可用负载均衡。环境拓扑图如图7.1所示：

图7.1 环境拓扑图
为充分模拟企业高可用web平台环境，我决定使用vmware workstation桌面虚拟计算机软件，在其中搭建4台Linux虚拟机进行模拟企业的集群环境，虚拟环境中服务器平台规划如表7.1所示。

表7.1 服务器平台规划表
服务器
主机名
服务器角色
IP地址
VIP
Director-1
lvs-master
主负载均衡器
192.168.19.5
192.168.19.2

Director-2
lvs-slave
从负载均衡器
192.168.19.6
Web-1
web-master
Web服务器1
192.168.19.3
Web-2
web-slave
Web服务器2
192.168.19.4
四台Linux虚拟机的作用如表中所示，每台虚拟机都是64位的CentOS 6.5操作系统，其中每台服务器均采用最小化桌面安装。
7.1 企业web平台的搭建
LAMP服务器是在Linux系统上，将Apache和MySQL/MariaDB以及php/perl/python组合在一起，为web服务提供一个可靠的运行平台,它们本身都是各自独立的程序或组件，由于经常一起使用，所以兼容度越来越高。
在互联网服务器中，Linux操作系统服务器具有良好的稳定性、安全性、可管理性，是最理想的互联网服务器操作系统。Apache服务器由于其良好的性能、支持多线程多平台、免费的特性成为目前互联网中应用最为广泛的web服务器，对不同规模的网站都是较好地选择。因此公司决定在集群环境内部的真实服务器上搭建LAMP环境作为企业的web平台。
在web-master上搭建Apache服务器用来提供web网站服务，Apache服务器的安装步骤如下：
1、 安装提供Apache服务的软件包httpd，不需要修改任何配置文件，直接启动服务，设置开机启动，默认网站根目录为/var/，编写简单的HTML文件用来测试是否成功。
[root@web-master ~]# yum -y install httpd
[root@web-master ~]#service httpd restart
[root@web-master ~]#chkconfig httpd on
[root@web-master ~]#vi /var/
vi /var/