Linux服务器企业集群架构部署搭建（一）----环境配置要求与系统基础优化

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本文作者：燁未央_Estelle
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第一章 集群架构搭建部署目标
1.1 本次架构部署配置概况
提示，本次集群架构所使用的服务器均为VM虚拟机进行模拟搭建测试及学习。

①两台linux服务器作为负载均衡服务器（LVS-01/LVS-02），基本模式：LVS-DR+keepalived。负责分发所有的请求给后面的WEB服务器。

②两台linux服务器作为WEB服务器（web-01/web-02），学习目的，分别配置Apache和Nginx,提供HTTP网页服务，分别实现LAMP和LNMP的WEB服务架构。

③两台linux服务器作为数据库服务器（MySQL-01/MySQL-02）,分别部署MySQL多实例,数据库实现主从同步，并有相关数据备份方案。

④一台linux服务器作为Memcache缓存服务器，部署在数据库服务器的前端，作为web服务器的session共享以及数据库的缓存cache，减轻数据库压力。

⑤一台linux服务器作为NFS共享服务器，实现NFS和备份服务器实时数据实时同步（Rsync+inotify）。为所有的WEB服务器公共数据提供数据共享访问服务。

⑥一台linux服务器作为备份服务器，为全网服务器数据提供备份，同时作为全网服务器的日志服务器。同时备份服务器作为为NFS备机。

⑦一台linux服务器作为全网的监控服务器（Nagios+Cacti），负责全网服务器的所有主机流量情况以及图形显示监控（主动被动）。

⑧软件版本：虚拟机VMware Work staation 10版本。linux为Cent OS-6.5-x86_64版本。Linux内核版本选择为“其他linux2.6.x内核64位”。

⑨外部远程连接软件使用CRT5.1版本。

1.2 集群部署整体要求目标
①所有服务器搭建之初，进行linux系统的基本优化操作。全网服务器时间同步以及安装目录、存放目录路径统一规范。
②WEB服务器，配置站点产品目录（实现伪静态/动静分离）。并分别针对LAMP环境和LNMP环境进行深度优化。内部业务实现域名调用。
③全网服务器重要文件，定时更新备份，以及重要业务数据的备份存储。
④WEB服务数据库实现动静分离部署。部署DB读写分离软件。
⑤数据库服务器前端部署缓存服务器，减轻后端数据库的访问请求压力。
⑥整个集群架构中任何一台机器宕机，不影响整体业务的继续提供。
⑦提供外网服务的linux服务器开启iptables（根据业务需求）。内网服务器通过iptables设置NAT网关上网。
⑧实现全网服务器的sudo权限集中管理及日志审计。

1.3 全网服务器配置实现要求
①负载均衡服务器
LVS-01为主负载均衡，负责分发所有的用户请求给后面的WEB服务器。（LVS+leepalived）
LVS-02为备用负载均衡，（LVS+keepalived），当主负载均衡，不能提供服务的时候，由备用负载均衡接管，也可以配置成多实例多主的负载均衡模式。
注：可以部署双主的负载均衡模式，两个WEB站点程序在LB1上跑，另外两个WEB站点服务在LB2上跑，LB1和LB2互相监听，当一方遇到故障的时候，另一方接管服务。
②LAMP架构WEB服务
负载提供HTTP网页服务，后期部署DB读写分离软件（amoeba或者mysql-proxy），部署四个虚拟主机的网站程序（本地host文件解析实现）。
注：LAMP必须深入优化配置，如gzip压缩，expires，目录权限控制，上传目录禁止PHP解析（一键脚本优化）。网页实现伪静态解析。网站文件篡改监控报警。
③LNMP架构WEB服务
同LANP架构WEB部署。注意LNMP的深度优化。
④备份服务器Backup
设置定时任务，备份全网服务器的重要文件以及WEB服务器重要目录文件，按服务器IP备份存档。为所有的WEB服务器提供公共数据的共享访问。
按照业务对多个网站站点的WEB访问日志进行合并。并分析IP访问前十的IP地址及对应的访问量、每日PV及IP量发管理员信箱。。
注1：备份服务器保存最近7日，所有数据，每周六再保存一份全备数据，留存一年内的数据（定时任务）。
注2：备份服务器做完整性检查，，日志分析等可以使用脚本+定时任务实现，发管理员信箱。
⑤Memcache缓存及session共享缓存
为数据库内存缓存以及WEB session共享。负载数据库的缓存以及WEB服务的数据cache。
注1：部署Memcache服务端程序，至少启动两个Memache实例，上线提服务的时候，只有内网网卡。无外网网卡，通过固定网关上网。数据库的缓存需要修改程序支持，BB等有缓存的接口设置。
注2：WEB服务的session共享存储可以在php.ini里进行配置，也可以通过LVS会话保持。或者通过cookies实现。
⑥数据库服务器MySQL
负责提供数据库服务，MySQL-01和MySQL-02，分别部署双实例。
MySQL-01的3306端口到MySQL-02的3306端口部署主从同步。
MySQL-02的3307端口到MySQL-01的3307端口部署主从同步。
mysql-01服务器：端口为3306和3307，其中3306指定用于两个站点（bbs/www）的主库写数据服务，3307端口用于另外两个站点（blog/wiki）的从库读写数据库。
注：数据库服务均无外网IP，通过固定网关上网。分库最低授权，从库只读。
mysql-02服务器：端口为3306和3307，其中3306指定用于两个站点（bbs/www）的从库读数据服务，3307端口用于另外两个站点（blog/wiki）的主库写数据库。
注：数据库服务均无外网IP，通过固定网关上网。分库最低授权，从库只读。
提示：给开发人员提供不同的读写库（3306端口和3307端口分别配置）。
另：MySQL主库的高可用方案：
1、使用mysql-mmm工具实现主库高可用部署，实现热备库半同步（保持实时同步）。
2、使用leeepalved+mysql双主，实现mysql主库的高可用部署，实现热备库半同步（保持实时同步）。
3、使用heartbeat-mysql-drbd方案实现MySQL主库的高可用（DRBD）。
⑦共享服务器NFS
共享目录和备份服务器实时同步（NFS+inotify）。同时NFS服务作为后端的存储服务器提供服务。
⑧监控服务器Nagios+Cacti
Nagios负责监控全网服务器的系统资源使用情况及服务运行情况，并作计时的故障报警。，Cacti负责所有全网主机的网络流量情况出图，以及上联出口的流量图，系统资源的出图。监控服务器同时作为代码分发或更新服务器。
负责IDC正式环境的上限程序最后的测试平台,需要环境：WEB（LAMP或者LNMP）。

###注意事项：
①日常工作需要的项目做脚本实现。
②批量管理优化项目做脚本实现。
③增添服务以及服务运行管理做脚本实现（如有必要）。
④重点服务项目，提供多种方法实现，并做对比分析。

第二章 VMware测试系统环境部署配置
2.1 VM部署安装注意事项（CentOS6.5）
①虚拟机数量10台，分别为Nagios/LVS-01/LVS-02/NFS/Apache_web-01/Nginx_web-02/Memcache/MySQL-01/MySQL-02/Backup。
②虚拟机选择的是VMware Work staation 10版本。linux为Cent OS-6.5-x86_64版本。Linux内核版本选择为“其他linux2.6.x内核64位”。
③虚拟机的硬盘统一配置8G,内存配置根据需要调整。网络连接方式统一初始设置为NAT。
④虚拟机初始化安装，设置为三个分区：swap分区512M、boot分区200M，根分区剩余全部、。
⑤初始安装包选择1.Base、2.Compatibility libraries、3.Debugging Tools、4.Development tools、5.Dial-up Networking Support、6.Hardware monitoring utilities、7.Performance Tools。
⑥登录虚拟机，setu设置DCHP自动获取IP,.然后编辑网卡配置文件中：删除UUID选项，设置ONBOOT选项为yes并重启网卡。获得本机IP地址。
2.2 linux服务器主机名、IP规划配置
192.168.109.154  Memcache
192.168.109.155  Nagios
192.168.109.156  LVS-01
192.168.109.157  LVS-02  
192.168.109.158  Apache_web-01
192.168.109.159  Nginx_web-02  
192.168.109.162  NFS
192.168.109.164  Backup  
192.168.109.165  MySQL-01
192.168.109.166  MySQL-02   
192.168.109.167  备用
2.3 linux服务器基本常规要求配置
本集群操作模拟规范简单配置如下：
①部署前期，所有linux统一接入外网，进行软件的安装以及配置等，网卡均为双网卡（内外），部署完成之后，后端服务器如mysql、nagios等，只留内网网卡，提供服务。
②虚拟机初始化安装，设置为三个分区：swap分区512M、boot分区200M，根分区剩余全部
③初始安装包选择
1.Base
2.Compatibility libraries
3.Debugging Tools
4.Development tools
5.Dial-up Networking Support
6.Hardware monitoring utilities
7.Performance Tools。
注：部署过程中根据需要，安装相关插件。
④全网服务器配置目录规范：软件的存放目录：/application/toos/、脚本的存放：/server/scripts/、安装目录：/appliacation/。本机备份目录：/data/backup。
⑤监控服务器D开发脚本，根据设置，报警信息发送管理员邮箱。
⑥备份服务器D上开发脚本实现对所有备份的数据的完整性进行检查，并把检查结果定时发送到运维人员的信箱。
⑦所有服务的开机自启动都要加到/etc/rc.local 中，并注释
⑧注意整体环境字符集的设置规范。

第三章 linux系统基本优化解析

3.1 基本优化项目
##禁止root远程登录使用普通用户登录
Port 52113
PermitRootLogin no
PermitEmptyPasswords no
UseDNS no
GSSAPIAuthentication no

##创建普通用户及sudo授权
tslove  ALL=(ALL)       ALL

##关闭Selinux及防火墙iptables
查看Selinux：getenforce
打开Selinux：setenforce
关闭Selinux：setenforce 0

##更新国内镜像yum源
改变安装源地址：wget -O /etc/yum.repos.d/CentOS-Base.repo http://mirrors.aliyun.com/repo/Centos-6.repo

##更改字符集，支持中文显示：修改之后的文件内容为
LANG="en_US.UTF-8"
SYSFONT="latarcyrheb-sun16"

##加大文字描述符
echo ‘* -  nofile 65535 ‘ >>/etc/security/limits.conf

##精简开机启动服务（crond、sshd、network、rsyslog）
for oldboy in `chkconfig --list|grep "3:on"|awk ‘{print $1}‘|grep -vE "crond|network|sshd|rsyslog"`;do chkconfig $oldboy off;done

##Linux内核参数优化/etc/sysctl.conf，执行sysct -p生效
##Kernel base
net.ipv4.tcp_fin_timeout = 2
net.ipv4.tcp_tw_reuse = 1
net.ipv4.tcp_tw_recycle = 1
net.ipv4.tcp_syncookies = 1
net.ipv4.tcp_keepalive_time = 600
net.ipv4.ip_local_port_range = 4000    65000
net.ipv4.tcp_max_syn_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_max_tw_buckets = 36000
net.ipv4.route.gc_timeout = 100
net.ipv4.tcp_syn_retries = 1
net.ipv4.tcp_synack_retries = 1
net.core.somaxconn = 16384
net.core.netdev_max_backlog = 16384
net.ipv4.tcp_max_orphans = 16384

##IF START iptables
net.nf_conntrack_max = 25000000
net.netfilter.nf_conntrack_max = 25000000
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_established = 180
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_time_wait = 120
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_close_wait = 60
net.netfilter.nf_conntrack_tcp_timeout_fin_wait = 120

##时间同步：定时自动更新服务器时间,增加以下定时任务：
##time sync by tslove at 2014-12-19
*/5 * * * * /usr/sbin/ntpdate time.nist.gov >/dev/null 2>&1
##锁定关键系统文件（chattr +i /etc/passwd /etc/shadow /etc/group /etc/gshadow /etc/inittab
chattr +i /etc/passwd /etc/shadow /etc/group /etc/gshadow /etc/inittab
##清空 /etc/issue，去除系统及内核版本登陆前的屏幕显示
##删除/etc/issue和/etc/issue.net这两个文件。在文件中/etc/motd增加内容为：
Where we love is home, home that our feet may leave, but not our hearts.

## 超时退出登录及历史记录数据,编辑/etc/profile文件
TMOUT=3600      #超时时间
HISTFILESIZE=50           ##包含最大内容行数
HISTSIZE=50               ##包含最大命令内容行数

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