高可用服務之Keepalived基礎入門

時間  2020-09-09
標籤 可用 服務 keepalived 基礎 入門 欄目 負載均衡 简体版
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　　前面咱們聊了聊高可用集羣corosync+pacemaker的相關概念以及相關工具的使用和說明，回顧請參考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/category/1838133.html；今天咱們說一下高可用服務keepalived；html

　　keepalived相對corosync+pacemaker這種高可用集羣，它要輕量不少；它的工做原理就是vrrp的實現；vrrp（Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由冗餘協議 ），設計之初它主要用於對LVS集羣的高可用，同時它也可以對LVS後端real server作健康狀態檢測；它主要功能有基於vrrp協議完成地址流動，從而實現服務的故障轉移；爲VIP地址所在的節點生成ipvs規則；爲ipvs集羣的各RS作健康狀態檢測；基於腳本調用接口經過執行腳本完成腳本中定義的功能，進而影響集羣事務；node

　　keepalved架構linux

　　提示：keepalived的主要由vrrp stack、checkers、ipvs wrapper以及控制組件配置文件分析器，IO複用器，內存管理這些組件組成，其中vrrp stack 是用來實現vip的高可用；checkers用於基於不一樣協議對後端服務作檢測，它兩都是基於系統調用和SMTP協議來完成對vip的轉移，以及故障轉移後的郵件通知，以及vip和後端服務的檢測；ipvs wrapper主要用於生成ipvs規則；而對於keepalved的核心組件vrrp stack 和checkers是由watchdog進程一直監控着，一旦vrrp stack 或者checkers宕掉，watchdog會當即啓動一個新的vrrp stack或checkers，從而保證了keepalived自身的組件的高可用；web

　　keepalived實現後端

　　環境說明bash

　　準備兩臺keepalived服務器，各server必須知足時間同步，確保iptables及selinux都是關閉着；若是有必要能夠配置各節點經過hosts文件解析以及各節點的ssh互信，後面的主機名解析和ssh互信不是必須的；服務器

　　提示：有關ssh互信，能夠參考本人博客http://www.javashuo.com/article/p-rjibahxc-bk.html；除了確保以上幾條外，還須要確保咱們的網卡支持多播功能；架構

　　提示：若是網卡沒有啓動多播功能須要用ip link set multicast on dev 網卡名稱便可；app

　　安裝keepalived程序包ssh

yum install keepalived -y

　　提示：兩節點都要安裝；

　　查看keepalived的程序環境

[root@node01 ~]# rpm -ql keepalived
/etc/keepalived
/etc/keepalived/keepalived.conf
/etc/sysconfig/keepalived
/usr/bin/genhash
/usr/lib/systemd/system/keepalived.service
/usr/libexec/keepalived
/usr/sbin/keepalived
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/AUTHOR
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/CONTRIBUTORS
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/COPYING
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/ChangeLog
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/NOTE_vrrp_vmac.txt
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/README
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/TODO
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/keepalived.conf.SYNOPSIS
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.HTTP_GET.port
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.IPv6
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.SMTP_CHECK
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.SSL_GET
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.fwmark
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.inhibit
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.misc_check
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.misc_check_arg
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.quorum
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.sample
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.status_code
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.track_interface
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.virtual_server_group
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.virtualhost
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.localcheck
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.lvs_syncd
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.routes
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.rules
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.scripts
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.static_ipaddress
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/keepalived.conf.vrrp.sync
/usr/share/doc/keepalived-1.3.5/samples/sample.misccheck.smbcheck.sh
/usr/share/man/man1/genhash.1.gz
/usr/share/man/man5/keepalived.conf.5.gz
/usr/share/man/man8/keepalived.8.gz
/usr/share/snmp/mibs/KEEPALIVED-MIB.txt
/usr/share/snmp/mibs/VRRP-MIB.txt
/usr/share/snmp/mibs/VRRPv3-MIB.txt
[root@node01 ~]#

　　提示：主配置文件是/etc/keepalived/keepalived.conf；主程序文件/usr/sbin/keepalived；unit file是/usr/lib/systemd/system/keepalived.service；unit file的環境配置文件是/etc/sysconfig/keepalived；

　　keepalived默認配置

[root@node01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    }
}

virtual_server 192.168.200.100 443 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.201.100 443 {
        weight 1
        SSL_GET {
            url {
              path /
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.2 1358 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr 
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    sorry_server 192.168.200.200 1358

    real_server 192.168.200.2 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url { 
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.3 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url { 
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            url { 
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334c
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 10.10.10.3 1358 {
    delay_loop 3
    lb_algo rr 
    lb_kind NAT
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.200.4 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url { 
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }

    real_server 192.168.200.5 1358 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url { 
              path /testurl/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl2/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            url { 
              path /testurl3/test.jsp
              digest 640205b7b0fc66c1ea91c463fac6334d
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}
[root@node01 ~]#

　　提示：keepalived的配置文件主要由global configuration、vrrpdconfiguration、LVS configuration這三部分配置段組成；其中global配置段主要定義全局屬性以及靜態路由和地址相關配置；vrrp配置段主要定義VRRP實例或vrrp同步組相關配置；LVS配置段主要定義IPVS集羣和LVS後端各real server相關的配置；

　　keepalived配置說明

　　全局配置經常使用指令說明

　　global_defs {...}：用於定義全局配置段，在這個配置段裏能夠配置全局屬性，以及郵件通知相關配置；

　　notification_email {...}:該配置段是globald_defs配置段的一個子配置段用於配置當集羣發生狀態變化時，接受通知的郵箱；

　　notification_email_from：用於指定發送郵件的發件人郵箱地址；

　　smtp_server：用於指定郵件服務器地址；

　　smtp_connect_timeout：用於指定郵件服務器鏈接超時時間；

　　router_id：集羣節點ID，一般這個ID是惟一的，不和其餘節點相同；

　　vrrp_skip_check_adv_addr：忽略檢查通告vrrp通告和上一次接收的vrrp是同master地址的通告；

　　vrrp_strict：嚴格遵照VRRP協議；

　　vrrp_garp_interval：設定同一接口的兩次arp廣播的延遲時長，默認爲0表示不延遲；

　　vrrp_gna_interval：設定同一接口的兩次na消息延遲時長，默認爲0表示不延遲；

　　vrrp_mcast_group4：設定組播ip地址，默認是224.0.0.18；組播地址是一個D類地址，它的範圍是224.0.0.0-239.255.255.255；

　　vrrp_iptables：關閉生成iptables規則；

　　vrrp實例經常使用指令

　　vrrp_instance：指定一個vrrp示例名稱，並引用一個配置實例上下文配置段用大括號括起來；

　　state：用於定義該vrrp實例的角色，經常使用的有MASTER和BACKUP兩個角色，而且多個節點上同虛擬路由id的實例，只能有一個MASTER角色且優先級是最高的，其餘的都爲BACKUP優先級都要略小於MASTER角色的優先級；

　　interface：用於指定vrrp實例的網卡名稱，就是把vip配置在那個接口上；

　　virtual_router_id：虛擬路由ID取值範圍是0-255；

　　advert_int：指定發送心跳間隔時長，默認是1秒；

　　priority：指定該實例的優先級；

　　authentication {...}：用於定義認證信息；

　　auth_type：指定認證類型，經常使用認證類型有PASS和AH，PASS指簡單的密碼認證，AH指IPSEC認證；若是使用PASS類型，默認只會取前8個字符做爲認證密碼；

　　auth_pass：指定認證密碼；

　　virtual_ipaddress {..}：用於設定虛擬ip地址的配置，用大括號括起來；定義虛擬ip的語法格式爲：<IPADDR>/<MASK> brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPE> label <LABEL>；其中brd用於指定廣播地址，dev用於指定接口名稱，scope用於指定做用域，label用於指定別名；能夠配置多個虛擬ip，一般一個實例中只配置一個虛擬ip；

　　示例：在node01和node02利用keepalived配置vip192.168.0.33

　　node01上的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node01_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node01
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.33/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
}
View Code

　　node02上的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node02_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node02
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.33/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
}
View Code

　　啓動node01和node02上的keepalived

　　提示：能夠看到把node01上的keepalived啓動起來之後，vip就配置在外面指定的ens33接口上；

　　提示：能夠看到node02上的keepalived啓動起來之後，vip並無從node01上搶過來，而且在node02上看keepalived的狀態信息，清楚的看到node02以backup角色運行着，這意味着只有當master宕機之後，它纔會有可能把vip搶過來；

　　在node02上抓包，看看心跳信息是不是咱們指定1秒一個呢？是不是在咱們指定的組播域？

　　提示：能夠看到node01(MASTER節點)一秒一個心跳報文給指定的組播域發送通告信息，只要在組播域內地主機可以收到MASTER的通告，它們都認爲MASTER還活着，一旦master沒有發通告，那麼backup節點就會觸發從新爭奪VIP；

　　驗證：把master keepalived停掉，看看VIP是否飄到node02上呢？

　　提示：能夠看到當把node01上的keepalived停掉之後，對應vip會飄到node02上，而且node02會向組播域一直通告本身的vrrid 優先級 等等信息；

　　驗證：把node01的keepalived啓動起來，vip是否會被node01搶過去呢？

　　提示：默認咱們沒有指定是否工做在搶佔模式，默認就爲搶佔模式，意思是隻要對應的組播域有比當前VIP所在節點上的優先級高的通告，擁有VIP的節點會自動把vip讓出來，讓其優先級高的節點應用；

　　在node02上查看keepalived的狀態以及ip地址信息

　　提示：從node02的keepalived的狀態信息能夠看到，它接收到更高優先級的通告，而後本身自動移除了VIP ，iptables規則，並工做爲BACKUP角色；

　　示例：配置keepalived的雙主模型

　　node01上的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node01_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node01
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.33/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 52
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 87654321
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.34/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:2
    }
}
View Code

　　node02上的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node02_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node02
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.33/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 87654321
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.34/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:2
    }
}
View Code

　　提示：定義雙主模型，一般咱們會利用兩個vrrp實例來配置，中心思想就是利用兩個節點的兩個vrrp實例，把兩個實例分別在node01和node02上各配置一個實例爲MASTER，對應剩下節點就爲BACKUP；這樣配置之後，重啓keepalived，若是node01和node02都正常在線，那麼對於兩個vip他們會各自佔一個，若是其中一臺server宕機，他們都會把自身爲MASTER角色的vip轉移到另外的節點；

　　驗證：重啓node01和node02上的keepalived，看看對應vip是否都會在兩個節點各自一個呢？

　　提示：能夠看到重啓兩個節點上的keepalived後，根據咱們配置的初始化角色各自都佔用了一個vip；這樣咱們只需在把對位的域名（若是是web服務）的A記錄解析分別解析到這兩個vip後，這兩個vip就能夠各自承擔一部分請求，從而實現兩個keepalived都在工做；

　　驗證：把node01宕機之後，看看192.168.0.33這個地址是否會飄到node02上呢？

　　提示：能夠看到當node01宕機之後，node02就把原來在node01上的vip搶過來應用在自身節點上；這樣一來就實現了把原來訪問192.168.0.33的流量轉移到node02上了；一樣的道理咱們把node02宕機，在node02上的VIP也會轉移到node01上；

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