CentOS7.4上怎么通過(guò)keepalive實(shí)現Tomcat高可用

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1. 項目背景介紹

作為企業(yè)內部IT服務(wù)部門(mén)，為用戶(hù)提供穩定，高效，安全的服務(wù)是我們的一貫宗旨。IT運維管理尤其重要，其對用戶(hù)最直接的效用在于提升IT系統的服務(wù)能力，服務(wù)中斷時(shí)間減少了，可用性提高了，那么用戶(hù)基于IT系統的業(yè)務(wù)流才會(huì )更加順暢。為此，選擇適當的IT運維管理軟件可以保持服務(wù)的高度可用性。

2. 架構介紹

本章主要簡(jiǎn)述針對當前部門(mén)系統應用服務(wù)的特點(diǎn)，提供行之有效的架構。

架構圖：

說(shuō)明：

1. 節點(diǎn)Node A作為雙機熱備環(huán)境中的主節點(diǎn)，節點(diǎn)Node B擔任副節點(diǎn)的角色。當主節點(diǎn)出現故障時(shí)，副節點(diǎn)會(huì )自動(dòng)接管主節點(diǎn)的角色保障應用的正常運行。

2. 節點(diǎn)NFS用于存儲Tomcat的數據

3. 192.168.1.210是提供給應用服務(wù)的虛擬地址，用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)應用服務(wù)通過(guò)此虛擬地址來(lái)實(shí)現，而不是訪(fǎng)問(wèn)節點(diǎn)Node A和Node B的系統地址。

3. Keepalive介紹

Keepalived主要功能是用來(lái)防止單點(diǎn)故障(單點(diǎn)故障是指一旦某一點(diǎn)出現故障就會(huì )導致整個(gè)系統架構的不可用)的發(fā)生，從而實(shí)現高可用性和熱備。它誕生之初的目的是能夠自主調用ipvsadm來(lái)生成規則，并且能夠自動(dòng)實(shí)現將用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)的地址轉移到其他節點(diǎn)上進(jìn)行實(shí)現的。Keepalived:核心包含一個(gè)core模塊和兩個(gè)checkers和VRRP協(xié)議。Core模塊為keepalived的核心，負責主進(jìn)程的啟動(dòng)、維護以及全局配置文件的加載和解析。checkers：檢查服務(wù)檢查reserved的健康狀況的，基于腳本也可檢查服務(wù)本身的健康狀況。這里是實(shí)現ipvs后端健康狀況的檢測的。VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗余協(xié)議)：是一種容錯協(xié)議，它保證當主機的下一跳路由器出現故障時(shí)，由另一臺路由器來(lái)代替出現故障的路由器進(jìn)行工作，從而保持網(wǎng)絡(luò )通信的連續性和可靠性。VRRP中每個(gè)節點(diǎn)之間都有優(yōu)先級的一般為0-255(0,255有特殊用法)數字越大優(yōu)先級越高。keepalived是以VRRP協(xié)議為實(shí)現基礎的，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個(gè)路由器組，這個(gè)組里面有一個(gè)master節點(diǎn)和多個(gè)backup節點(diǎn)。Master節點(diǎn)上面有一個(gè)對外提供服務(wù)的vip(該路由器所在局域網(wǎng)內其他機器的默認路由為該vip)，master會(huì )發(fā)組播，當 backup收不到vrrp包時(shí)就認為master宕掉了，這時(shí)就需要根據VRRP的優(yōu)先級來(lái)選舉一個(gè)backup當master。這樣的話(huà)就可以保證路由器的高可用了。

4. 方案驗證

本章將詳述整套環(huán)境從硬件到軟件的搭建過(guò)程，讓讀者更加直觀(guān)深刻的了解Keepalive的配置及工作原理。

硬件環(huán)境規劃：

選擇三臺聯(lián)想xSeries 3650 M4 并按照表格所示初始化：

說(shuō)明：1. xSeries 3650 M4性能和穩定性符合項目的基本需求

2. IMM (Integrated Management Module) 提供遠程管理

3. 主板集成的第一塊網(wǎng)卡Eth0用于配置系統IP地址

4. 主板集成的第二塊網(wǎng)卡Eth2用于和NFS連接，配置內網(wǎng)地址即可

系統及軟件環(huán)境規劃：

系統，軟件和網(wǎng)絡(luò )的詳細信息如表格所示：

搭建：

1. 在Node A，Node B和NFS節點(diǎn)上均選擇mini方式安裝CentOS 7.4 64-bit，并按照規劃配置IP地址。

2. 在節點(diǎn)Node A和Node B的/etc/hosts文件上添加同樣的內容，如下：

192.168.1.198 NodeA.xx.xxx.com NodeA

10.10.10.11 NodeA.xx.xxx.com NodeA

192.168.1.199 NodeB.xx.xxx.com NodeB

10.10.10.12 NodeB.xx.xxx.com NodeB

3. 在節點(diǎn)Node A和Node B安裝Tomcat 7和Keepalive 1.3.5

#yum install tomcat

#yum install keeplived

4. 將Tomcat 數據的存儲路徑配置在節點(diǎn)NFS上

5. 配置節點(diǎn)Node A上的keeplive

編輯keepalive配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf 作如下修改：

vrrp_instance VI_1 {
state MASTER #設置節點(diǎn)Node A為MASTER角色
interface enp11s0f0 #網(wǎng)卡 enp11s0f0 配置的是節點(diǎn)Node A 的系統IP地址
virtual_router_id 51 #兩臺系統保證這個(gè)數字相同
priority 100 #數字越大等級越高
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS #vrrp協(xié)議，保證兩臺系統設置一致
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.210/24 #提供給Tomcat應用的虛擬服務(wù)地址
}

6. 配置節點(diǎn)Node B上的keeplive

編輯keepalive配置文件 /etc/keepalived/keepalived.conf 作如下修改：

vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #設置節點(diǎn)Node B為BACKUP角色
interface enp11s0f0 #網(wǎng)卡 enp11s0f0 配置的是節點(diǎn)Node B 的系統IP地址
virtual_router_id 51 #兩臺系統保證這個(gè)數字相同
priority 90 #數字比MASTER即可
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS #vrrp協(xié)議，保證兩臺系統設置一致
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.1.210/24 #提供給Tomcat應用的虛擬服務(wù)地址
}

7. 啟動(dòng)keepalive

#systemctl start keepalived
#systemct enable keepalived #設置開(kāi)機自啟動(dòng)

8. 驗證keepalive服務(wù)

9. 驗證節點(diǎn)Node A的虛擬網(wǎng)絡(luò )服務(wù)地址

說(shuō)明：默認情況下，虛擬網(wǎng)絡(luò )服務(wù)地址192.168.1.210和主節點(diǎn)系統IP地址192.168.1.198綁定在相同的網(wǎng)卡接口表示其運行正常。

10. 驗證節點(diǎn)Node B的網(wǎng)絡(luò )地址

說(shuō)明：副節點(diǎn)Node B 沒(méi)有看到虛擬網(wǎng)絡(luò )服務(wù)地址且經(jīng)過(guò)主節點(diǎn)的虛擬網(wǎng)絡(luò )服務(wù)地址驗證，表示keepalive服務(wù)在雙機熱備環(huán)境中已經(jīng)運行正常。

11. 驗證Tomcat web portal是否正常運行

說(shuō)明：擁有雙機熱備架構保障的Tomcat服務(wù)運行正常

12. 驗證當主節點(diǎn)Node A 的keepalive服務(wù)關(guān)閉或者宕機下，副節點(diǎn)Node B能否接管并保障Tomcat應用不受影響。

A. 查看副節點(diǎn)Node B的網(wǎng)絡(luò )地址

說(shuō)明：虛擬網(wǎng)絡(luò )服務(wù)地址192.168.1.210和副節點(diǎn)系統IP地址192.168.1.199綁定在相同的網(wǎng)卡接口，表明副節點(diǎn)Node B已經(jīng)成功接管主節點(diǎn)Node A的職責。

B. 驗證Tomcat web portal是否仍然正常運行

說(shuō)明：當主節點(diǎn)Node A出現故障后，副節點(diǎn)通過(guò)keepalive服務(wù)保障了業(yè)務(wù) 的正常運轉。