高可用-keepalived

一 简介

Keepalived是基于vrrp协议的一款高可用软件。Keepailived有一台主服务器和多台备份服务器，在主服务器和备份服务器上面部署相同的服务配置，使用一个虚拟IP地址对外提供服务，当主服务器出现故障时，
虚拟IP地址会自动漂移到备份服务器。
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议），VRRP是为了解决静态路由的高可用。VRRP的基本架构
虚拟路由器由多个路由器组成，每个路由器都有各自的IP和共同的VRID(0-255)，其中一个VRRP路由器通过竞选成为MASTER，占有VIP，对外提供路由服务，其他成为BACKUP，MASTER以IP组播（组播地址：224.0.0.18）形式发送VRRP协议包，
与BACKUP保持心跳连接，若MASTER不可用（或BACKUP接收不到VRRP协议包），则BACKUP通过竞选产生新的MASTER并继续对外提供路由服务，从而实现高可用。

二 配置文件

keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。keepalived的健康检查方式有三种，tcp_check、http_check、misc_check 。vrrp模块是来实现VRRP协议的
keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server

实例如下：

! Configuration File for keepalived

# vi /etc/keepalived/keepalived.conf

# 全局配置 主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识
global_defs {

    notification_email {
        r_xl@xl.com    # 设置报警邮件接收地址，需要开启 sendmail 服务
    }

    notification_email_from s_xl@xl.com    # 设置邮件的发送地址  
    smtp_server 192.168.2.241    # 设置通知的 SMTP Server 地址  
    smtp_connect_timeout 30      # 设置通知的 SMTP Server 的超时时间  

    router_id LVS_DEVEL_1        # 路由ID，标识本节点的字符串，邮件通知时会用到

}

# 自定义VRRP实例健康检查脚本 keepalived只能做到对自身问题和网络故障的监控，Script可以增加其他的监控来判定是否需要切换主备
vrrp_script chk_sshd {

    script "killall -0 sshd"    # 示例为检查sshd服务是否运行中

    interval 2         # 检查间隔时间
    weight -4          # 检查失败降低的权重

}


# VRRP实例 定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性
vrrp_instance VI_1 {

    state MASTER           # 状态只有 MASTER 和 BACKUP 两种，并且要大写，MASTER 为工作状态，BACKUP 是备用状态
    interface eth0         # 节点固有IP(非VIP)的网卡，用来发VRRP包
    virtual_router_id 51   # 虚拟路由标识，同一个 vrrp_instance 的 MASTER 和 BACKUP 的 vitrual_router_id 需要一致
    priority 100           # 优先级，同一个 vrrp_instance 的 MASTER 优先级必须比 BACKUP 高
    advert_int 1           # MASTER 与 BACKUP 负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位为秒

    authentication {       # 设置认证
        auth_type PASS     # 认证方式，支持 PASS 和 HA 
        auth_pass 1111     # 证密码为明文，同一 vrrp 实例 MASTER 与 BACKUP 使用相同的密码才能正常通信
    }

    virtual_ipaddress {    # 虚拟IP地址(VIP)，可以有多个地址，每个地址占一行
        192.168.12.200
    }

    track_script {         # 自定义健康检查脚本
        chk_sshd           # 配置上面自定义的vrrp脚本调用名
    }
}

# 设置虚拟服务器
virtual_server 192.168.12.200 6500 {     # 指定虚拟IP地址和服务端口

    delay_loop 6             # 服务健康检查周期，6秒
    lb_algo rr               # 负载均衡调度算法，一般用wrr、rr、wlc
    lb_kind DR               # 负载均衡转发规则。一般包括DR,NAT,TUN 3种
    persistence_timeout 5    # 会话保持时间。把用户请求请求间隔在未超过保持时间时，一直分发到某个服务节点
    protocol TCP             # 转发协议 有TCP和UDP两种

    # 配置真实服务器
    real_server 192.168.2.222 6500 {    #指定IP和端口

        weight 1       # 权重，数值越大，权重越高 

        # 健康检查方式 常见有 TCP_CHECK, HTTP_GET, SSL_GET, MISC_CHECK(自定义脚本)
        TCP_CHECK {               # 通过TcpCheck方式判断RealServer的健康状态
            connect_timeout 10    # 连接超时时间
            nb_get_retry 3        # 重连次数
            delay_before_retry 3  # 重连时间间隔
            connect_port 6500     # 检测端口
        }

    }

    # 配置真实服务器
    real_server 192.168.2.222 6500 {    #指定IP和端口

        weight 1      # 权重，数值越大，权重越高 

        # 健康检查方式 常见有 TCP_CHECK, HTTP_GET, SSL_GET, MISC_CHECK(自定义脚本)
        TCP_CHECK {               # 通过TcpCheck判断RealServer的健康状态
            connect_timeout 10    # 连接超时时间
            nb_get_retry 3        # 重连次数
            delay_before_retry 3  # 重连时间间隔
            connect_port 6500     # 检测端口
        }   
    }   
}

三 如何结合负载均衡软件使用

keepalived主要是检测后端服务器好坏的，经常与之合用的是lvs和nignx两个负载均衡软件，

3.1 结合lvs使用

1 keepalived上除了要安装keepalived还需要安装ipvsadm软件，就是lvs来进行负载
2 后端服务器上面分别还有执行下面的脚本，来产生虚拟ip

#!/bin/bash  
SNS_VIP=192.168.10.250 # 虚拟ip
. /etc/rc.d/init.d/functions  
case "$1" in  
start)  
       ifconfig lo:0 $SNS_VIP netmask 255.255.255.255 broadcast $SNS_VIP  
       /sbin/route add -host $SNS_VIP dev lo:0  
       echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore  
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce  
       echo "1" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore  
       echo "2" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce  
       sysctl -p >/dev/null 2>&1  
       echo "RealServer Start OK"   
       ;;  
stop)  
       ifconfig lo:0 down  
       route del $SNS_VIP >/dev/null 2>&1  
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore  
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce  
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore  
       echo "0" >/proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce  
       echo "RealServer Stoped"  
       ;;  
*)  
       echo "Usage: $0 {start|stop}"  
       exit 1  
esac  
exit 0 

常见拓扑，后端可以是nginx,也可以是tomcat，mysql等应用层程序

3.2 结合nginx使用

两个keepalived服务器，除了要安装keepalived软件，还需要安装nginx,来进行负载
常见拓扑

四 keepalived单独使用

只能检测后端服务器是否是正常的，产生的虚拟ip，不能让浏览器访问