Linux 高可用負載均衡集群實踐真傳

梁勃
網絡工程師，吉林大學軟件工程專業碩士，具備多年網絡維護、系統實施經驗。精通各平台軟件系統的部署和實施維護，主持和參與了多個信息化建設項目。近年主要研究國產系統軟件方向。現就職於長春工業大學，主要負責高校後勤信息化建設和物聯網方面的研究與建設。
田逸
資深Linux、UNIX系統管理員，網絡安全等級保護資深顧問。擁有超過20年的一線從業經歷，至今仍負責管理維護一定規模的高可用集群網絡。知名IT社區51CTO博客專家、博客之星，知名平台IT 168、IT PUB博客專家。開源軟件Keepalived、Moosefs積極推動者，《互聯網運營智慧》一書作者。現常住海濱小城煙台，既維護系統，又行醫治病。

第 1 章? 負載均衡概述 / 1 

1.1 負載均衡的定義 / 1 

1.2 負載均衡在生產環境中的基本要求 / 2 

1.2.1 在線可擴展性 / 2 

1.2.2 高可用性 / 3 

1.2.3 多服務性 / 3 

1.3 負載均衡的基本功能 / 4 

1.3.1 負載分發 / 4 

1.3.2 健康檢查 / 4 

1.3.3 負載均衡器失敗切換 / 5 

1.4 負載均衡器的呈現形式 / 5 

1.5 其他負載均衡類型 / 6 

1.5.1 Oracle RAC 負載均衡集群 / 6 

1.5.2 PCS 負載均衡 / 6 

1.6 與負載均衡不離不棄 20 年 / 7 

1.6.1 初識負載均衡 LVS / 7 

1.6.2 從開始到現在 / 8 

1.7 學習負載均衡高可用集群的一些建議 / 9 

第 2 章? 負載均衡的功能 / 11 

2.1 負載均衡負載分發 / 11 

2.1.1 LVS 負載均衡集群簡介 / 11 

2.1.2 LVS 直接路由負載均衡集群 / 12 

2.1.3 LVS 網絡地址轉換負載均衡 / 20 

2.2 負載均衡健康檢查 / 22 

2.2.1 負載均衡器 Nginx 部署及配置 / 22 

2.2.2 負載均衡集群健康檢查功能驗證 / 24 

2.3 負載均衡失敗切換 / 25 

2.3.1 負載均衡失敗切換功能組成 / 26 

2.3.2 Keepalived 安裝 / 26 

2.3.3 Keepalived 搭配 LVS 實現失敗切換 / 29 

2.3.4 負載均衡失敗切換功能驗證 / 34 

2.4 雜項 / 37 

第 3 章? 高可用負載均衡集群規劃 / 39 

3.1 系統規劃的目標 / 40 

3.2 系統規劃包括哪些內容 / 41 

3.2.1 系統架構規劃 / 41 

3.2.2 選型規劃 / 42 

3.2.3 資源規劃 / 42 

3.3 系統規劃的關鍵點 / 44 

3.4 問題思考 / 45 

第 4 章? Nginx 高可用負載均衡集群 / 46 

4.1 Keepalived 與 Nginx 的分工 / 46 

4.2 負載均衡高可用集群整體設計 / 47 

4.2.1 物理設施配置 / 47 

4.2.2 設施分佈及數量分配 / 48 

4.3 實施部署 Nginx 高可用負載均衡集群 / 49 

4.3.1 準備工作 / 50 

4.3.2 負載均衡器配置 / 50 

4.3.3 負載均衡器配置同步 / 56 

4.3.4 Nginx 負載均衡整體功能驗證 / 57 

4.4 善後工作 / 58 

4.5 雜項 / 60 

第 5 章? HAProxy 高可用負載均衡集群 / 62 

5.1 HAProxy 的主要功能與特性 / 63 

5.2 在操作系統上安裝部署 HAProxy / 64 

5.2.1 用包管理工具安裝 HAProxy / 65 

5.2.2 用源碼安裝 HAProxy / 67 

5.3 配置 HAProxy / 70 

5.3.1 HAProxy 代理 HTTP / 70 

5.3.2 啟用 HAProxy 日誌功能 / 73 

5.3.3 HAProxy 代理 TCP / 75 

5.3.4 HAProxy 代理 HTTPS / 77 

5.4 準備 HAProxy 運行狀態檢查腳本 / 81 

5.5 整合 HAProxy 與 Keepalived / 82 

5.5.1 配置 Keepalived / 82 

5.5.2 配置 Keepalived 日誌 / 84 

5.6 驗收交付 / 86 

第 6 章? 特殊高可用負載均衡集群 RHCS / 88 

6.1 RHCS 基本組成 / 89 

6.1.1 RHCS 硬件組成 / 89 

6.1.2 RHCS 軟件組成 / 89 

6.1.3 RHCS 運行的操作系統 / 90 

6.2 部署 RHCS / 90 

6.2.1 為部署 RHCS 準備環境 / 91 

6.2.2 發布共享存儲 iSCSI / 91 

6.2.3 安裝 RHCS 相關的軟件 / 100 

6.3 主機掛接共享存儲 iSCSI / 101 

6.4 初始化 iSCSI 共享存儲 / 101 

6.5 安裝 Tomcat 與 Oracle / 103 

6.5.1 安裝 Tomcat / 103 

6.5.2 安裝 Oracle 數據庫軟件（不創建數據庫） / 106 

6.5.3 創建 Oracle 監聽器與網絡服務命名 / 116 

6.6 PCS 配置高可用 / 120 

6.6.1 Web 管理後台創建 PCS 集群 / 121 

6.6.2 PCS 新增資源 VIP / 123 

6.6.3 創建資源“tomcat”及資源組“java_grp” / 124 

6.6.4 PCS 創建 Oracle 資源及資源組 / 126 

6.6.5 PCS 配置 SBD FENCE設備 / 132 

6.7 PCS 功能驗證 / 135 

6.7.1 PCS 負載分發功能驗證 / 135 

6.7.2 PCS 健康檢查功能驗證 / 136 

6.7.3 PCS 失敗切換功能驗證 / 136 

6.8 雜項 / 138 

第 7 章? MySQL 負載均衡與讀寫分離 / 139 

7.1 MySQL 主庫高可用 / 140 

7.2 MySQL 主從復制 / 145 

7.3 MySQL 讀寫分離代理 / 147 

7.3.1 安裝 Mycat 2 到系統 / 147 

7.3.2 配置 Mycat 讀寫分離 / 150 

7.3.3 Mycat 讀寫分離功能驗證 / 156 

7.4 讀寫分離代理 Mycat 負載均衡集群 / 158 

7.5 雜項 / 158 

第 8 章? MongoDB 負載均衡集群 / 160 

8.1 安裝 MongoDB / 162 

8.2 分片服務 Shard 集群 / 164 

8.3 MongoDB 配置服務器“Config Server”集群 / 167 

8.4 Mongos 路由集群 / 169 

8.4.1 Mongos 路由與配置集群關聯 / 169 

8.4.2 Mongos 路由與分片集群相關聯 / 170 

8.4.3 多路由 Mongos 狀態同步驗證 / 172 

8.4.4 Mongos 路由負載均衡集群 / 174 

8.5 MongoDB 數據分片 / 174 

8.6 MongoDB 集群設置權限和認證 / 176 

8.6.1 設置 MongoDB 數據庫管理賬號 / 177 

8.6.2 MongoDB 集群內部身份驗證 / 178 

8.7 MongoDB 高可用集群功能驗證 / 181 

8.8 MongoDB 集群容量擴充與縮減 / 182 

8.8.1 分片集群“Shard”容量擴充與縮減 / 183 

8.8.2 配置集群“Config Server”容量擴充與縮減 / 185 

8.8.3 路由集群“Mongos”容量擴充與縮減 / 186 

第 9 章? 負載均衡集群日常維護 / 187 

9.1 負載均衡集群故障處理 / 187 

9.2 負載均衡集群變更操作 / 189 

9.3 負載均衡集群監控 / 190 

9.4 負載均衡集群升級 / 193 

9.5 負載均衡集群備份與恢復 / 193