如何使用Ansible实现自动化的负载均衡和高可用性

随着互联网业务不断壮大，对系统的要求也越来越高，特别是负载均衡和高可用性方面的需求越发迫切。当前，企业中常用的负载均衡和高可用性的解决方案主要分为两大类：设备型和软件型。

设备型方案通常采用F5等硬件设备来实现，但价格较高，配置复杂，对于中小型企业来说不太友好。而软件型方案则主要采用HAProxy、LVS等软件来实现，相较于设备型方案，软件型方案占用资源较少，而且价格较为亲民，已成为中小企业推广的首选方案。

而在这篇文章中，我们将介绍如何使用Ansible实现自动化的负载均衡和高可用性。

概述

Ansible是一个自动化运维工具，可以对多台服务器进行集中管理。如果要实现自动化的负载均衡和高可用性，我们需要在Ansible上安装HAProxy和Keepalived，然后通过Ansible脚本对多台服务器进行自动配置。

HAProxy是一个高性能的TCP/HTTP负载均衡器，它可以将来自用户的请求分发到多台Web服务器上。Keepalived则是一个基于VRRP协议实现的高可用性解决方案，可以确保在一台服务器出现故障时其他服务器能够接管它的工作。

安装Ansible

首先，我们需要在一台服务器上安装Ansible。对于CentOS系统来说，可以通过以下命令来安装：

```
yum install ansible -y
```

安装HAProxy

安装HAProxy的步骤如下：

1. 在Ansible主机上创建一个名为“haproxy”的目录。

```
mkdir haproxy
```

2. 在haproxy目录下创建一个名为“inventory”的文件，并添加以下内容：

```
[web]
192.168.1.10
192.168.1.11
```

此处假设我们有两台Web服务器，分别是192.168.1.10和192.168.1.11。

3. 在haproxy目录下创建一个名为“haproxy.cfg”的文件，并添加以下内容：

```
global
    log /dev/log    local0
    log /dev/log    local1 notice
    chroot /var/lib/haproxy
    stats socket /run/haproxy/admin.sock mode 660 level admin expose-fd listeners
    stats timeout 30s
    user haproxy
    group haproxy
    daemon

defaults
    mode    http
    log global
    option  httplog
    option  dontlognull
    timeout connect 5000
    timeout client  50000
    timeout server  50000

frontend lb
    bind *:80
    default_backend web_servers

backend web_servers
    balance roundrobin
    server web1 192.168.1.10:80 check
    server web2 192.168.1.11:80 check
```

在该配置文件中，我们定义了一个名为“lb”的前端（frontend），并将其绑定到80端口上。对于来自用户的请求，我们将使用“balance roundrobin”命令将它们分发到两台Web服务器上。在此示例中，我们将它们定义为“web1”和“web2”，分别对应IP地址为192.168.1.10和192.168.1.11的服务器。

4. 在haproxy目录下创建一个名为“haproxy.yml”的文件，并添加以下内容：

```
---
- hosts: web
  become: true
  tasks:
    - name: Install haproxy
      yum:
        name: haproxy
        state: present
    - name: Copy haproxy.cfg
      copy:
        src: haproxy.cfg
        dest: /etc/haproxy/haproxy.cfg
    - name: Start haproxy
      service:
        name: haproxy
        state: started
```

在该Ansible脚本中，我们首先从yum安装HAProxy，然后将haproxy.cfg复制到/etc/haproxy目录下，并启动haproxy服务。需要注意的是，该脚本只是一个样例，实际使用时需要根据实际情况进行修改。

安装Keepalived

接下来，我们需要安装Keepalived。安装步骤如下：

1. 在haproxy目录下创建一个名为“keepalived.cfg”的文件，并添加以下内容：

```
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200/24
    }
}

virtual_server 192.168.1.200 80 {
    delay_loop 15
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.1.10 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 192.168.1.11 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}
```

在该配置文件中，我们定义了一个名为“VI_1”的Keepalived实例，并将其状态设置为“MASTER”。该实例的接口为“ens33”，虚拟路由器ID为“51”，优先级为“100”，认证密码为“1111”。此外，我们还将虚拟IP地址设置为“192.168.1.200/24”。

对于请求的转发和负载均衡，我们使用了“virtual_server”和“real_server”命令，并将请求从VIP转发到两台Web服务器上。

2. 在haproxy目录下创建一个名为“keepalived.yml”的文件，并添加以下内容：

```
---
- hosts: web
  become: true
  tasks:
    - name: Install keepalived
      yum:
        name: keepalived
        state: present
    - name: Copy keepalived.cfg
      copy:
        src: keepalived.cfg
        dest: /etc/keepalived/keepalived.conf
    - name: Start keepalived
      service:
        name: keepalived
        state: started
```

在该Ansible脚本中，我们从yum安装Keepalived，将keepalived.cfg复制到/etc/keepalived目录下，并启动keepalived服务。

运行Ansible脚本

以上步骤完成后，我们只需要在haproxy目录下执行以下命令，即可运行Ansible脚本。

```
ansible-playbook -i inventory haproxy.yml
ansible-playbook -i inventory keepalived.yml
```

执行以上命令后，Ansible将自动在多台Web服务器上安装并配置HAProxy和Keepalived，实现自动化的负载均衡和高可用性。

总结

通过以上步骤，我们成功地使用Ansible实现了自动化的负载均衡和高可用性。这不仅能够提高我们的工作效率，还能够大大减少人工配置的错误率，从而保障系统稳定性。希望这篇文章能够对您有所帮助。