PDF de programación - CLUSTER DE ALTA DISPONIBILIDAD CON HAPROXY Y KEEPALIVED

PROYECTO INTEGRADO
PROYECTO INTEGRADO

CLUSTER DE ALTA DISPONIBILIDAD CON
CLUSTER DE ALTA DISPONIBILIDAD CON

HAPROXY Y KEEPALIVED
HAPROXY Y KEEPALIVED



Obra bajo licencia Creative Commons



Antonio Madrena Lucenilla
21 de Diciembre de 2012
I.E.S. Gonzalo Nazareno

INDICE DE CONTENIDO
INDICE DE CONTENIDO

● Introducción
● Topología de red
● Instalación de máquinas
● Software a utilizar
● Instalación y configuración de HAProxy
● Instalación y configuración de Keepalived
● Configuración de Sysctl



INDICE DE CONTENIDO
INDICE DE CONTENIDO

● Configuración de servidores web
● Inicio de servicios
● Comprobaciones
● Estadísticas con HAProxy
● Referencias web



INTRODUCCION
INTRODUCCION

● Alta Disponibilidad (Wikipedia): protocolo de
diseño del sistema y su implementación asociada
que asegura un cierto grado absoluto de
continuidad operacional durante un período de
medición dado.

● Cada día es más importante y necesario montar
fundamentales en Alta
nuestros
Disponibilidad de manera que si algo falla por
causas ajenas, éste siga ofreciendo su función.

servicios



INTRODUCCIÓN (II)
INTRODUCCIÓN (II)

● Todo el servicio que no se pueda ofrecer se le

llama “Tiempo de Inactividad”.

● Disponibilidad de un servicio: porcentaje
lleva prestando servicio

tiempo/año que
ininterrumpidamente.
– 99,9%: tres nueves → 8,76 horas/año inact.
– 99,99%: cuatro nueves → 52,6 min/año inact.
– 99,999%: cinco nueves → 5,26 min/año inact.



INTRODUCCION (III)
INTRODUCCION (III)

● Se ven a redactar los pasos necesarios para
montar un Cluster de Alta Disponibilidad usando
HAProxy y Keepalived.

● HAProxy básicamente consiste en un Proxy

Inverso y un balanceador de carga.

● Keepalived es la herramienta que nos permite
los dos

tener conectados e
servidores para ofrecer Alta Disponibilidad.

identificados

● Ésto nos ofrece un servicio capaz de mantener un

gran número de conexiones simultáneas.



TOPOLOGÍA DE RED
TOPOLOGÍA DE RED

● Cuatro máquinas:

– Dos donde se encuentra HAProxy y Keepalived
– Dos con un apache para ejercer el servicio web

HOSTNAME
server1
server2
web1
web2

IP
10.0.0.1
10.0.0.2
10.0.0.100
10.0.0.200

VIP
10.0.0.10
10.0.0.10

FUNCIÓN
HAProxy-Keepalived
HAProxy-Keepalived
Apache
Apache



TOPOLOGÍA DE RED (II)
TOPOLOGÍA DE RED (II)

Server1 actúa como MASTER y Server2 como BACKUP. Esto se explica más
adelante.

Web1 y Web2 sirven el mismo contenido, que de una forma u otra también ofrece
Alta Disponibilidad.



INSTALACION DE MÁQUINAS
INSTALACION DE MÁQUINAS

● Características Hardware:

– CPU: 1 core
– RAM: 256 Mb
– HDD: Dos de 8 GB (RAID 1)
– Tarjeta de red: Virtio

● Server1 y Server2 tienen una VIP configurada,
de manera que se aloja en la máquina que se
encuentre como MASTER.



SOFTWARE A UTILIZAR
SOFTWARE A UTILIZAR

● HAProxy: balanceador de carga multiprotocolo

– Versión 1.4.8-1 (Actualmente estable)

● Keepalived: manejo del Cluster

– Versión 1:1.1.20-1+squeeze1

● Apache2: servidor web

– Versión 2.2.16-6+squeeze8

● Varnish: caché web

– Versión 2.1.3-8



INSTALACIÓN DE HAPROXY
INSTALACIÓN DE HAPROXY

● HAProxy es un Proxy inverso TCP/HTTP
Alta

entornos

con

adecuado
Disponibilidad.

para

● Cuenta con conexión persistente de Cookies

y balanceador de carga.

● Se hace en los servidores principales [Server1

y Server2] desde repositorios:

# aptitude install haproxy



CONFIDURACIÓN DE HAPROXY
CONFIDURACIÓN DE HAPROXY

● Al instalar el paquete crea los siguientes

archivos para su configuración:
– Crea el directorio

/etc/haproxy donde se

encuentra la configuración principal:
● Fichero de configuración general: haproxy.cfg
● Directorio con errores html: errors/

– También crea dentro del directorio /etc/default el
archivo haproxy, donde tenemos que cambiar el
parámetro ENABLED a 1, para activarlo.



CONFIGURACIÓN DE HAPROXY
CONFIGURACIÓN DE HAPROXY

(II)(II)

“La configuración de
HAProxy no varía entre
Server1 y Server2.”



INSTALACIÓN DE KEEPALIVED
INSTALACIÓN DE KEEPALIVED

● Keepalived se utiliza para monitorizar
servidores dentro de Cluster LVS (Linux
Virtual Server).

● Se puede configurar para eliminar servidores
de la cola del Cluster si éste deja de
responder.

● Implementa mediante protocolo VRRPv2 un
módulo para recoger información adicional
del Cluster.



INSTALACION DE KEEPALIVED
INSTALACION DE KEEPALIVED

(II)(II)

● La instalación de Keepalived se hace desde

los repositorios oficiales de Debian.
# aptitude install keepalived

● Se instala en ambos servidores principales

[Server1 y Server2]



CONFIGURACIÓN DE KEEPALIVED
CONFIGURACIÓN DE KEEPALIVED

● Su configuración varía en ambos, ya que uno

actúa como MASTER y otro como BACKUP.
– MASTER: mientras todo sea correcto es el que va
a ofrecer el servicio completo. Si éste falla el
BACKUP empieza a ofrecer el servicio.

– BACKUP: Si falla el MASTER, éste ofrece el
servicio hasta que el Maestro esté totalmente
recuperado del fallo. Entonces toma de nuevo la
función de BACKUP y sigue a la espera por si se
produce otro fallo.



CONFIGURACION DE KEEPALIVED
CONFIGURACION DE KEEPALIVED

(II)
(II)

● El fichero de configuración se encuentra en el

directorio /etc/keepalived.

● Tanto en el MASTER como en el BACKUP, el
fichero keepalived.conf son idénticos, salvo
por el estado y la prioridad.
– Estado: MASTER y BACKUP
– Prioridad:

● MASTER: priority 101
● BACKUP: priority 100



CONFIGURACION DE KEEPALIVED
CONFIGURACION DE KEEPALIVED

(III)
(III)

[…]
state MASTER
[…]
priority 101
[...]

[…]
state MASTER
[…]
priority 101
[...]



CONFIGURACION DE SYSCTL
CONFIGURACION DE SYSCTL

● Sysctl es una interfaz para examinar y
cambiar los parámetros de forma dinámica
en los sistemas operativos Linux y BSD.

● Tenemos que modificar el “bit de forwarding”

y el “non local bind”.

● Últimamente he aprendido a usar sysctl, así
que lo uso en mi Proyecto Integrado para
hacerlo de manera diferente a la que estamos
acostumbrados en el ciclo.



CONFIGURACION DE SYSCTL
CONFIGURACION DE SYSCTL

(II)(II)

● Para modificar el fichero /etc/sysctl.conf se
puede hacer con un “echo” o modificando
el propio fichero con un editor.

# echo "net.ipv4.ip_forward = 1" >> /etc/sysctl.conf 

# echo "net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1" >> /etc/sysctl.conf

● Una vez añadidos al fichero ejecutamos el
siguiente comando para que cargue los
cambios y nos los muestre por pantalla.

# sysctl ­p



INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE
INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE

SERVIDORES WEB
SERVIDORES WEB

● Los servidores web simplemente son un

Apache corriendo en el puerto 80.

● Estos se instalan desde repositorios oficiales.

# aptitude install apache2

● Para hacer

la búsqueda más rápida he
instalado también una simple caché web.
Ésta también se instala desde repositorios.

# aptitude install varnish

● Ambos se dejan con la configuración por

defecto.



INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE
INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE

SERVIDORES WEB (II)
SERVIDORES WEB (II)

● Como página web he creado una simple con
código html y css, y que luego he replicado
entre los dos servidores web.



INICIO DE SERVICIOS
INICIO DE SERVICIOS

● Tenemos que iniciar los servicios de HAProxy

y Keepalived en las dos máquinas.

● Esto hay que hacerlo primero en el MASTER
y segundo en el BACKUP, de lo contrario
daría fallos al no poder sincronizar archivos.

# /etc/init.d/haproxy start
# /etc/init.d/keepalived start



COMPROBACIONES
COMPROBACIONES

● Antes que nada tenemos que comprobar que
HAProxy y Keepalived estén funcionando. Lo
hacemos con el siguiente comando:

# ip addr sh eth0

● Este nos presenta quien es MASTER y quien

BACKUP, y cual de ellos tiene la IP virtual.



COMPROBACIONES (II)
COMPROBACIONES (II)

● Podemos provocar la caida del MASTER y
observaremos como el BACKUP comienza a
prestar el servicio y adquiere la IP virtual.



COMPROBACIONES (III)
COMPROBACIONES (III)

● Otra forma es mirando los logs.



ESTADÍSTICAS CON HAPROXY
ESTADÍSTICAS CON HAPROXY
● Una de las funcionalidades de HAProxy es
hacer estadísticas y mostrarlas por el
navegador.

● Para ello accedemos mediante la dirección

http://10.0.0.10/haproxy?stats



REFERENCIAS WEB
REFERENCIAS WEB

● Páginas Oficiales:

– LVS:

● http://www.linuxvirtualserver.org/

– Keepalived:

● http://www.keepalived.org/

– HAProxy:

● http://haproxy.1wt.eu/



REFERENCIAS WEB (II)
REFERENCIAS WEB (II)

● HOWTO y manuales:
– LinuxVirtualServer.org:

● http://www.linuxvirtualserver.org/docs/ha/keepalived.html

– DanielDeMichele.com:

● http://www.danieldemichele.com.ar/alta-disponibilidad-load-

balancer-con-haproxy/

– HowToForge.com:

● http://www.howtoforge.com/setting-up-haproxy-keepalived-

on-debian-lenny-p2