使用 SafeKit 实现 K3S 高可用性：安装 k3s.safe 模块以实现故障转移

Kubernetes 高可用性快速安装指南

本指南介绍如何使用 SafeKit 为 Kubernetes 设置 mirror 集群，确保自动故障转移和同步复制，而无需共享存储。

如需帮助，您可以使用SafeKit AI 🤖。

1. 概述

• 架构： 采用双节点系统（主/备）。
• 数据保护： 实现实时同步复制，实现零数据丢失（RPO = 0）。

2. 安装

• 软件： 在两台服务器上安装 SafeKit 引擎。
• 模块： 下载预配置的 k3s.safe 应用程序模块。

3. 配置

• Web 控制台： 配置包含 Kubernetes 文件的特定文件夹。
• 监控： 开始监控和保护 Kubernetes 应用程序。

SafeKit 高可用性限制

SafeKit/Kubernetes 解决方案概述

解决方案在此处介绍：💡 Kubernetes K3s 高可用性：2 节点同步复制和故障转移

在 Linux 上安装和配置 SafeKit/Kubernetes 解决方案 (k3s.safe)

1. 下载软件包

• 在 Linux 上下载 SafeKit 8.2 的免费版本 (safekitlinux_xx.bin)
• 下载 k3s.safe Linux 模块
• 下载 k3sconfig.sh 脚本
• 文档 (pptx)

注意：k3sconfig.sh 脚本在 2 个 Linux Ubuntu 24.04 节点上安装 K3S、MariaDB、NFS 和 SafeKit。

下载 SafeKit (Linux) >

下载 k3s.safe (Linux) >

下载 k3sconfig.sh >

文档 (pdf) >

2. 首先在两个节点上

在 2 个 Linux Ubuntu 24.04 节点上，以 root 身份：

• 确保节点可以访问互联网（可以通过代理）
• 将 k3sconfig.sh、k3s.safe 和 safekit_xx.bin 包复制到一个目录中，然后 cd 到该目录中
• 将 .bin 文件重命名为“safekit.bin”
• 确保 k3sconfig.sh 和 safekit.bin 可执行。
• 编辑 k3sconfig.sh 脚本，并根据您的环境自定义环境变量（包括虚拟 IP）
• 在两个节点上执行：./k3sconfig.sh prereq

该脚本将：

• 安装所需的 Debian 软件包：alien、nfs-kernel-server、nfs-common、mariadb-server
• 安全安装 MariaDB
• 创建用于文件复制的目录
• 准备 NFS 服务器以共享复制目录
• 安装 SafeKit

3. 在第一个节点上

在第一个节点上执行：./k3sconfig.sh first

该脚本将：

• 创建 K3S 配置数据库和 k3s 用户
• 创建复制存储卷文件（稀疏文件）并将其格式化为 xfs 文件系统
• 创建 safekit 集群配置并应用它
• 在集群上安装并配置 k3s.safe 模块
• 在第一个节点上将 k3s 模块启动为“prim”
• 下载、安装并启动 k3s
• 下载并安装 nfs-subdir-external-provisioner Helm 图表
• 显示 K3S 令牌（在第二个节点安装阶段使用）

4. 在第二个节点上

在第二个节点上执行：./k3sconfig.sh second <token>

• 是在第一个节点上首次执行“ k3sconfig.sh ”时显示的字符串

该脚本将：

• 确保 k3s 模块在第一个节点上以 prim 模式启动
• 在第二个节点上安装 k3s
• 启动 k3s 模块

5. 检查 k3s SafeKit 模块是否在两个节点上运行

在两个节点上使用此命令进行检查：/opt/safekit/safekit –H "*" state

回复应与图片相似。

/opt/safekit/safekit –H "*" state
---------------- 服务器= http://10.0.0.20:9010 ----------------
admin 操作=执行
--------------------- k3s 状态 ---------------------

  本地 (127.0.0.1) : PRIM (服务：可用)(颜色：绿色)
成功
---------------- 服务器= http://10.0.0.21:9010 ----------------
admin 操作=执行
--------------------- k3s 状态 ---------------------

  本地 (127.0.0.1)：SECOND (服务：可用) (颜色：绿色)
成功

6. 启动 SafeKit Web 控制台以管理集群

• 将浏览器连接到 SafeKit Web 控制台网址 http://server0-IP:9010。
• 您应该会看到一个与图片类似的页面。
• 使用 Linux 命令行检查 K3S 是否已在两个节点上启动（在 start_prim 和 start_second 中启动），以及 MariaDB 是否已在主节点上启动（在 start_prim 中启动）。

7. 测试

• 向下滚动 PRIM 节点的上下文菜单，然后单击 Stop。
• 验证 SECOND 节点上是否存在故障转移，该节点应变为 ALONE（绿色）。
• 在 Linux 上使用命令行，检查服务的故障转移（在 stop_prim 脚本中停止节点 1 上的服务，并在 start_prim 脚本中启动节点 2 上的）。MariaDB 和 K3S 应该在 node2 上运行。

如果 node2 未达到 ALONE（绿色）状态，请使用节点 2 的模块日志分析原因。

• 点击 node2 以显示模块日志。
• SQL Server 模块日志示例，其中 start_prim 中的服务名称无效 sqlserver.exe 进程受到监控，但由于它未启动，因此模块最终会停止。

如果一切正常，请在 node1 上启动，这将从 node2 重新同步复制的目录。

如果出现问题，请停止 node2 并强制 node1作为主节点启动，它将使用停止时本地健康的数据重新启动。

🛠️ 有关测试的更多信息，请参阅《用户指南》。

8. 使用 WordPress 等 Kubernetes 应用程序试用集群

图片中有一个 WordPress 安装示例：一个由 pod 实现的带有后端数据库的门户网站。

您也可以用同样的方式部署自己的应用程序。

WordPress 自动实现高可用性：

• 其数据（php + 数据库）存储在持久卷中，并由 SafeKit 实时复制
• 用户通过虚拟 IP 地址访问 WordPress 网站
• 具有自动故障转移和自动回切

备注：

• WordPress 图表定义了一个负载均衡服务，该服务监听 <service.port> 和 <service.httpsport> 端口。

• 可通过网址 http://<virtual-ip>:<service.port>.

• 虚拟 IP 由 SafeKit 管理，并在故障转移时自动切换。

• 默认情况下，K3S 使用 Klipper 实现负载均衡器。

• Klipper 监听 : <service.port>，并将 TCP/IP 数据包路由到其选定的 WordPress pod 的 IP 地址和端口。

  $ export KUBECONFIG= /etc/rancher/k3s/k3s.yaml $ helm repo add bitnami https://charts.bitnami.com/bitnami $ helm install my-release bitnami/wordpress –set global.storageClass=nfs-client –set service.ports.http=8099,service.ports.https=4439

之前的 helm 命令应该从 registry-1.docker.io 下载 WordPress 镜像。您可能会在 registry-1.docker.io 上遇到身份验证问题。在这种情况下，您应该：

• 在两个节点上创建 /etc/rancher/k3s/registries.yaml 内容如下：

  configs:
    "registry-1.docker.io":
      auth:
        username: your_user_name
        password: your_password
      tls:
        insecure_skip_verify: true
  

• 使用 systemctl stop k3s 和 systemctl start k3s。以使其生效。

• 执行 helm registry login -u your_user_name docker.io，然后输入您的密码

9. 支持

• 如需获取支持，请为每个节点拍摄 2 个 SafeKit Snapshots（2 个 .zip 文件）。

🛠️ 用户指南中的故障排除。

10. 如有必要，请配置脑裂检测器

• 请参阅下面的“集群中网络隔离的不同场景是什么？”，以了解您是否需要配置脑裂检测器。

• 在模块配置中，单击 Advanced Configuration（见图）以编辑 userconfig.xml。

• 通过在 userconfig.xml 的 <check> 部分中添加以下内容来声明脑裂检测器：

  <service>
   ...
   <check>
    ...
    <splitbrain ident="witness" exec="ping" arg="witness IP"/>
   </check>
  

• Save and apply 新配置，以便在两个节点上重新部署修改后的 userconfig.xml 文件（必须在两个节点上停止模块才能保存和应用）。

参数：

• ident="witness" 使用资源名称 splitbrain.witness。标识见证。您可以更改此值以标识见证。
• exec="ping" 引用要执行的 ping 代码。请勿更改此值。
• arg="witness IP" 是 ping 的参数。将此值更改为见证者的 IP（一个可靠的元素，通常是路由器）。

集群中网络隔离的不同场景有哪些？

单一网络

当网络隔离时，默认行为是：

• 当每个节点的心跳丢失时，每个节点都会进入 ALONE，并使用其虚拟 IP 地址运行应用程序（应用程序会修改其本地数据，从而实现双重执行）
• 当隔离修复时，一个 ALONE 节点将被强制停止，并从另一个节点重新同步其数据，
• 最后，集群为 PRIM-SECOND（或根据 Windows 进行的重复虚拟 IP 地址检测，为 SECOND-PRIM）。

两个网络，一个专用复制网络

在网络隔离的情况下，专用复制网络的行为如下：

• 专用复制网络在专用网络上实施，
• 生产网络上的心跳丢失（隔离网络），
• 复制网络上的心跳正在工作（不是隔离网络），
• 集群保持在 PRIM/SECOND 状态。

单个网络和脑裂检测器

当网络隔离时，脑裂检测器的行为是：

• 脑裂检测器已配置为见证人（通常是路由器）的 IP 地址，
• 当服务器从 PRIM 变为 ALONE，或从 SECOND 变为 ALONE 状态时，脑裂检测器就会启动
• 在网络隔离的情况下，在进入 ALONE 之前，两个节点都会测试 IP 地址，
• 可以访问 IP 地址的节点进入 ALONE，另一个节点进入 WAIT，
• 当隔离修复后，WAIT 节点会重新同步其数据并变为 SECOND。

注意：如果见证人宕机或断开连接，两个节点都会进入 WAIT，应用程序将不再运行。这就是为什么您必须选择一个像路由器一样可靠的见证人。

SafeKit mirror 解决方案演示

SafeKit 视频：应用级集群 (8:47)

在本视频中，您将了解 SafeKit 如何在没有 SAN 复杂性的情况下实现 mirror HA 集群。虽然此演示使用 Microsoft SQL Server，但该解决方案对其他数据库和应用程序也同样适用。

章节

1. 🎬 两个带有 SQL Server 节点 (0:32)
2. 🎬 配置集群和 mirror.safe 模块 (3:58)
3. 🎬 启动和测试 SQL 复制、迁移、崩溃时故障转移 (4:17)

分步实施

• 🛠️ 阅读在 Windows 上设置 mirror 集群的指南
• 🛠️ 阅读在 Linux 上设置 mirror 集群的指南

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