NFS

DRBD+HEARTBEAT 搭建NFS 服务高可用方案

Posted on 2021-12-07，10 min read

1. 简述

本篇文章主要是使用 DRBD+HEARTBEAT 来保证 NFS 的高可用。使用 DRBD 来保证主从服务器的文件一致， 使用 HEARTBEAT 来做热切换。

2. 硬件和网络需求

需要两台服务器， 并且分别单独挂载硬盘或者硬盘分区。 同时有一个 VIP 能够对外统一提供 NFS 服务

3. 安装 DRBD

3.1 安装 DRBD

两台服务器都进行添加的磁盘分区格式化， 如果是有已存在的分区可以忽略

parted /dev/sdb mklabel gpt
parted /dev/sdb mkpart primary 0 1024
parted /dev/sdb mkpart primary 1025 2146
parted /dev/sdb p
mkfs.ext4 /dev/sdb1

安装 和初始化 drbd

rpm -Uvh http://www.elrepo.org/elrepo-release-6-8.el6.elrepo.noarch.rpm
yum install -y drbd84-utils kmod-drbd84
modprobe drbd

3.2 编辑配置文件

创建文件 /etc/drbd.d/r0.res
172.16.1.31 和 172.16.1.32 分别为两台服务器 IP

resource r0 {
  net {
    protocol C;
    cram-hmac-alg "sha1";
    shared-secret "c4f9375f9834b4e7f0a528cc65c055702bf5f24a";
}
  device      /dev/drbd0;
  disk        /dev/sdb1;
  meta-disk   /dev/sdb2[0];
  on nfs {
    address     172.16.1.31:7788;
  }
  on nfs-s {
    address     172.16.1.32:7788;
  }
}

3.3 初始化设备

drbdadm create-md r0
drbdadm up r0
cat /proc/drbd

NFS 主服务器提升

drbdadm -- --overwrite-data-of-peer primary r0

将主 NFS 服务器的 drbd0 格式化供使用

mkfs.ext4 /dev/drbd0

测试一下

mkdir /data
mount /dev/drbd0 /data

4 NFS 服务安装

4.1 安装服务

yum install -y rpcbind nfs-utils

4.2 配置

修改配置文件

echo "/data 10.0.0.0/24(rw,sync,anonuid=502,anongid=502,all_squash)" >/etc/exports

创建用户个用户组 ， 赋予权限，这里的 502 是 创建的 nginx 用户的 UID

useradd -s /sbin/nologin -u 502 -M nginx
chown -R nginx.nginx /data

启动 NFS 服务

/etc/init.d/rpcbind start
/etc/init.d/nfs start

5. 安装 heartbeat

5.1 安装

wget -O /etc/yum.repos.d/epel.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/epel-6.repo
yum repolist
yum install -y heartbeat

5.2 修改配置

5.2.1 修改总体配置 /etc/ha.d/ha.cf 如下

## 日志文件
logfile /var/log/ha-log
logfacility      local0
keepalive 2
deadtime 30
warntime 10
initdead 60
# 对方的IP
mcast eth0 225.0.0.31 694 1 0
auto_failback on
node nfs
node nfs-s

5.2.2 修改双机验证文件 /etc/ha.d/authkeys

auth 1
1 sha1 c4f9375f9834b4e7f0a528cc65c055702bf5f24a

修改一下权限
chmod 600 /etc/ha.d/authkeys

5.2.3 修改集群资源文件配置 /etc/ha.d/haresources

nfs 10.0.0.30 drbddisk::r0 Filesystem::/dev/drbd0::/data::ext4 nfs

注意这里配置的 IP 是　VIP, 两台服务器都一致

5.3 启动

/etc/init.d/heartbeat start

客户端挂载它
客户端需要安装nfs库，不然会提示下面这样的报错：

[root@nfsclient ~]# mount -t nfs 192.168.1.7:/nfs /database/
mount: wrong fs type, bad option, bad superblock on 192.168.1.7:/nfs,
       missing codepage or helper program, or other error
       (for several filesystems (e.g. nfs, cifs) you might
       need a /sbin/mount.<type> helper program)
       In some cases useful info is found in syslog - try
       dmesg | tail  or so

出现上面的报错后，安装nfs-utils

[root@nfsclient ~]# yum -y install nfs-utils

安装完之后挂载nfs，使用vip

[root@nfsclient ~]# showmount -e 192.168.1.100
clnt_create: RPC: Program not registered    #出现这个错误的话，去nfs服务器上确认是否NFS服务正常启动，重启下即可
[root@nfsclient ~]# showmount -e 192.168.1.100
Export list for 192.168.1.100:
/nfs 192.168.1.0/255.255.255.0

[root@localhost ~]# mount -t nfs 192.168.1.100:/nfs /database/
[root@localhost ~]# df -hT
Filesystem         Type   Size  Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda2          ext4    28G  2.9G   24G  11% /
tmpfs              tmpfs  491M     0  491M   0% /dev/shm
/dev/sda1          ext4   283M   28M  240M  11% /boot
192.168.1.100:/nfs nfs    9.8G   23M  9.2G   1% /database
  # 挂载成功。

6、模拟Nfs-server故障

我们把NFSmaster关机，此时客户端不管是df ,还是进入到/database下面，都是卡死的。解决办法是在/etc/mtab里面删除最后一行：

[root@nfsclient ~]# cat /etc/mtab
/dev/sda2 / ext4 rw 0 0
proc /proc proc rw 0 0
sysfs /sys sysfs rw 0 0
devpts /dev/pts devpts rw,gid=5,mode=620 0 0
tmpfs /dev/shm tmpfs rw 0 0
/dev/sda1 /boot ext4 rw 0 0
none /proc/sys/fs/binfmt_misc binfmt_misc rw 0 0
vmware-vmblock /var/run/vmblock-fuse fuse.vmware-vmblock rw,nosuid,nodev,default_permissions,allow_other 0 0
nfsd /proc/fs/nfsd nfsd rw 0 0
sunrpc /var/lib/nfs/rpc_pipefs rpc_pipefs rw 0 0
192.168.1.100:/nfs /database nfs rw,addr=192.168.1.100 0 0       #删除这一行即可。

由此可见，这个heartbeat虽然会让VIP进行漂移，但是呢nfs客户端依然是不可用的。所以我们需要采用另外一种方法来来export共享目录。

删除export里面的内容，使用命令exporfs申明要共享的目录

我们删除/etc/exports里面的内容，然后通过exportfs来申明要共享的目录。

[root@nfsmaster ~]# > /etc/exports
[root@nfsmaster ~]# exportfs -o rw,sync,all_squash,mp,fsid=2 192.168.1.0/24:/nfs/

上面这种exportfs的方法同样可以申明共享目录，nfsclient也同样正常使用。

7、高可用方案

经过dbrd+heartbeat+NFS的搭建，以及exportfs的简单使用，下面我们就开始做高可用了。
说道高可用，不得不说exportfs这个命令，如果我们使用exportfs这个命令来申明需要共享目录的话，那么我们就不需要到/etc/exports里面再次添加这个要申明的目录了。
对于NFS高可用，我们需要使用exportfs来关闭共享的目录和打开共享的目录，这样做的好处就需要修改/etc/exports文件了，大大提高了方便性。对此，我们通过exportfs命令写了一个脚本，由heartbeat来接管这个脚本，当nfsmaster服务器宕机时，nfsbackup的heartbeat开始就执行脚本，脚本通过exportfs来共享目录，此时VIP也已经飘过去了，所以nfsclient受影响很小。达到了高可用的目的。更多关于exportfs的资料，可以参考man exportfs。下面就看看这个脚本的内容：

[root@nfsbackup ~]# cat /etc/ha.d/resource.d/rsdata1.sh     #必须放在/etc/ha.d/resource.d下面
#!/bin/bash

FSID="1"
EXPORT_DIR="/nfs"         
EXPORT_OPTIONS="-o rw,sync,all_squash,mp,fsid=2"
EXPORT_CLIENT="192.168.1.0/24"

exportfs_usage() {
cat <<EOF
	USEAGE: $0 {start|stop}
EOF
}

exportfs_start()
{
	fn="/nfs"
	service rpcbind stop &>/dev/null
	service rpcbind start  &>/dev/null
	service nfs restart  &>/dev/null
        echo "=======nfs restart========"
	exportfs ${EXPORT_OPTIONS} ${EXPORT_CLIENT}:${EXPORT_DIR} 2>1&    #通过exportfs来申明共享目录
	rc=$?
	if [ $rc -ne 0 ];then
		echo "export resource ${EXPORT_DIR} error"
		exit $rc
	else
	        echo "export resource ok"
		exit 0
	fi
}

exportfs_stop()
{
	fn="/nfs"
	service rpcbind stop &>/dev/null
        service rpcbind start  &>/dev/null
	service nfs restart  &>/dev/null
        echo "=======nfs restart========"
	exportfs -u  ${EXPORT_CLIENT}:${EXPORT_DIT} 2>1&   通过exportfs来取消共享目录
	rc=$?
	if [ $rc -ne 0 ];then
		echo "export resource ${EXPORT_DIR} error"
		exit $rc
	else
	        echo "umount resource ok"
		exit 0
	fi
}

if [ $# -lt 1 ];then
	exportfs_usage
	exit 1
fi
case $1 in
	start)
	exportfs_start
	;;
	stop)
	exportfs_stop
	;;
	*)
	exit 1
	;;
esac

这个脚本必须赋予可执行权限，且必须是LSB规范。同时在/etc/ha.d/haresources添加上这个脚本

[root@nfsmaster ~]# cat /etc/ha.d/haresources
nfsbackup  IPaddr::192.168.1.100/24/eth0 drbddisk::r0 Filesystem::/dev/drbd0::/nfs::ext4  rsdata1.sh   #尾部添加rsdata1.sh这个脚本名

上面的操作主备都需要操作。脚本主备都要有。

测试高可用性

此时VIP在nfsmaster上面，我们在nfsclient端首先挂载NFS共享目录后创建一些文件：

[root@nfsclient /]# mount -t nfs 192.168.1.100:/nfs /database    #
[root@nfsclient /]# cd /database/
[root@nfsclient database]# touch {1..10}
[root@nfsclient database]# ls
1  10  2  3  4  5  6  7  8  9  lost+found  readme

关闭nfsmaster的电源，模拟宕机。此时等待VIP漂移到nfsbackup上面。待漂移到位后，我们继续在nfsclient上操作：

[root@nfsclient database]# ls    # 可以查看目录下的文件
1  10  2  3  4  5  6  7  8  9  lost+found  readme
[root@nfsclient database]# rm -f {1..5}     # 也可以删除文件。
[root@nfsclient database]# ls
10  6  7  8  9  lost+found  readme
到此NFS高可用就做完了。

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