使用keepalived和HaVip搭建具备高可用能力的SNAT网关

在VPC中，为一台ECS绑定EIP，并在该ECS上搭建代理软件，可以将该ECS实例建设为一个SNAT网关，让同VPC内其他实例将该实例作为公网网关进行公网访问。

然而，这种方式搭建的SNAT网关是个单点，可用性较差。我们可以使用keepalived和HaVip来搭建一个具备主备切换能力的高可用SNAT网关。

## 环境

1.    准备两个EIP。

2.    准备四台ECS实例，在一个VPC的同一个VSwitch下。

  *
192.168.1.201 （绑定了EIP 123.56.16.103）：当做跳板机使用，SSH到这台机器上以后，再SSH私网IP跳转到其他机器。

  *
192.168.1.202：SNAT双机中的主实例，一会儿会绑在HaVip上。

  *
192.168.1.203：SNAT双机中的备实例，一会儿会绑在HaVip上。

  *
192.168.1.204：当作需要上网的实例，用它来测试SNAT的效果。

3. 准备一个HaVip：

       私网IP：192.168.1.200

       绑定了EIP：123.56.16.108

       绑定了两个实例：192.168.1.202、192.168.1.203；

 

## 搭建与配置

### Keepalived的安装： 

在要当做SNAT服务器的两台ECS实例上，执行以下keepalived安装流程：

#### 下载：

   
[root@iZ250sept0mZ ~]# wget  
http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.19.tar.gz

    由于目前这台机器目前不能直接连上公网，所以可以在跳板机上进行wget，然后scp到这两台机器上；

#### 安装：

```bash

[root@iZ250sept0mZ ~]# tar -zxf
keepalived-1.2.19.tar.gz

[root@iZ250sept0mZ ~]# cd keepalived-1.2.19

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]#
./configure

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# make
&& make install

#### 修改配置文件路径：

```bash

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# cp
/usr/local/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# cp
/usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]#
mkdir /etc/keepalived

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# cp
/usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

[root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# cp
/usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/

#### 将keepalived设置为服务，开机启动：

```bash

  [root@iZ250sept0mZ keepalived-1.2.19]# vi
/etc/rc.local    

### 自定义路由配置：

       添加一条自定义路由，目的CIDR为0.0.0.0/0 ， 下一跳指向HaVip对象

添加完成后的效果如下：

### 开启内核的IP转发选项：

在两台SNAT服务器ECS实例上都进行如下修改：

运行：`sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1`

为了保证实例重启后依然是开启这个选项的，需要对/etc/sysctl.conf 这个配置文件进行修改，将net.ipv4.ip_forward的值改为1，见下图：

### SNAT配置

在两台当做SNAT服务器的ECS实例上，准备两个shell脚本:

* 脚本一： 用于主备切换时让新的master机自动开启IP转发、加载SNAT规则，实现SNAT转发：

* 脚本二： 用于主机切换成备机时或者主机keepalived出错时去除SNAT转发规则（不去除的话，上网会有问题）；

P.S. 如果备机带着这几条SNAT规则工作，会导致主机无法直接上网；

两个脚本的内容如下：

脚本一：/etc/keepalived/scripts/ha_vip_start.sh

```bash

#!/bin/bash

echo "start; `date`" >>
/tmp/log

sysctl -w net.ipv4.ip_forward=1

iptables -t nat -A POSTROUTING -d
100.64.0.0/10 -j RETURN

iptables -t nat -A POSTROUTING -d
10.0.0.0/8 -j RETURN

iptables -t nat -A POSTROUTING -s
192.168.0.0/16 ! -p vrrp -j SNAT --to-source 192.168.1.200

需要注意的地方：

1.    红字地方尤其需要注意，应该是HaVip的私网IP。

2.    需要注意几条规则的顺序，要按照上文给出的顺序才行。

3.    如果您的VPC的CIDR是10.0.0.0/8网段，那么需要略过第二条规则不加。

脚本二：/etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

```bash

#!/bin/bash

echo "stop; `date`" >>
/tmp/log

iptables -t nat -F

### Keepalived配置

配置文件位置：/etc/keepalived/keepalived.conf

Master实例 (例子中的192.168.1.202)的完整配置文件：

! Configuration File for keepalived

global_defs {

  
notification_email {

    
acassen@firewall.loc

    
failover@firewall.loc

    
sysadmin@firewall.loc

   }

  
notification_email_from zhao.wang_havip@firewall.loc

  
smtp_server 192.168.200.1

  
smtp_connect_timeout 30

  
router_id LVS_DEVEL

}

vrrp_instance VI_1 {

   
state MASTER

   
interface eth0

   
virtual_router_id 51

   
priority 100

   
advert_int 1

   
authentication {

       
auth_type PASS

       
auth_pass 1111

    }

   
virtual_ipaddress {

       
192.168.1.200 dev eth0 label eth0:havip

}

   
notify_master /etc/keepalived/scripts/ha_vip_start.sh

   
notify_backup /etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
notify_fault 
/etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
notify_stop   /etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
unicast_src_ip 192.168.1.202

   
unicast_peer {

           
192.168.1.203

                 }

}

注意：配置文件中，

  *
`192.168.1.202`和`192.168.1.203`应该换成你的两台实例的私网IP； 注意两个IP分别的位置，不要写反了。

  *
`192.168.1.200`应该是你的HaVip的私网IP地址。

backup 实例（例子中的192.168.1.203)的完整配置文件：

! Configuration File for keepalived

global_defs {

  
notification_email {

    
acassen@firewall.loc

    
failover@firewall.loc

    
sysadmin@firewall.loc

   }

  
notification_email_from zhao.wang_havip@firewall.loc

   smtp_server
192.168.200.1

  
smtp_connect_timeout 30

  
router_id LVS_DEVEL

}

vrrp_instance VI_1 {

   
state BACKUP

   
interface eth0

   
virtual_router_id 51

   
priority 99

   
advert_int 1

   
authentication {

       
auth_type PASS

       
auth_pass 1111

    }

   
virtual_ipaddress {

       
192.168.1.200 dev eth0 label eth0:havip

}

   
notify_master /etc/keepalived/scripts/ha_vip_start.sh

   
notify_backup /etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
notify_fault 
/etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
notify_stop  
/etc/keepalived/scripts/ha_vip_stop.sh

   
unicast_src_ip 192.168.1.203

   
unicast_peer {

           
192.168.1.202

                 }

}

注意：同样需要注意其中的私网IP，换成你的两台实例的私网IP；注意对应位置，不要写反了。

## 启动服务、验证SNAT效果

### 在202上启动keepalived

```bash

[root@iZ25eb8j6mqZ ~]# service keepalived
start

观察log，进入master状态：

 

查看网卡配置，出现了192.168.1.200的ip;

查看iptables规则，出现了SNAT相关规则；

### 在204上验证上网效果

ping公网网址可以通；traceroute可以看到第一跳为192.168.1.202

### 在203上启动keepalived

观察log，进入backup状态：

查看网卡信息，发现并没有出现192.168.1.200，因为此时202是master，203还只是个备胎：

### 在204上验证上网效果

可以看到，和刚才验证的效果一样

### 将202的keepalived停掉

[root@iZ25eb8j6mqZ ~]# service keepalived
stop

可以观察到：

1.    202的网卡上不再有192.168.1.200

2.    203的keepalived log显示，进入master状态

3.    203
的网卡上出现192.168.1.200

### 在204上验证上网效果

可以看到，依然可以ping通，traceroute变成了第一跳为203。说明，此时203成为了master，接管了vip。

### 将202的keepalived重新启动

观察到：

1.    203回到backup状态，并移除192.158.1.200的ip

2.    202进入master状态，并接管vip

### 在204上验证上网效果

可以看到，依然可以ping通，traceroute变回第一跳为202

上面的主备迁移过程，您也可以停机/系统重启的方式模拟宕机，来观察vip的切换。

时间： 2024-10-16 02:07:54

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