使用keepalived實現雙機熱備

一般說的雙機熱備是指兩臺機器都在運行，但並非兩臺機器都同時在提供服務。
當提供服務的一臺出現故障的時候，另一臺會立刻自動接管而且提供服務，並且切換的時間很是短。
下面來以keepalived結合tomcat來實現一個web服務器的雙機熱備。
keepalived的工做原理是VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）虛擬路由冗餘協議。
在VRRP中有兩組重要的概念：VRRP路由器和虛擬路由器，主控路由器和備份路由器。
VRRP路由器是指運行VRRP的路由器，是物理實體，虛擬路由器是指VRRP協議建立的，是邏輯概念。一組VRRP路由器協同工做，共同構成一臺虛擬路由器。 Vrrp中存在着一種選舉機制，用以選出提供服務的路由即主控路由，其餘的則成了備份路由。當主控路由失效後，備份路由中會從新選舉出一個主控路由，來繼續工做，來保障不間斷服務。
咱們在本文中的測試環境以下
兩臺物理服務器和一個虛擬服務器(vip):
master：redhat 2.6.18-53.el5  192.168.8.4
backup: redhat 2.6.18-53.el5  192.168.8.6
vip： 192.168.8.100
測試環境的網絡topology圖以下:

節點A 192.168.8.4 (主節點), 節點B 192.168.8.6(備用節點)，虛擬IP(對外提供服務的IP 192.168.8.100)
在這種模式下，虛擬IP在某時刻只能屬於某一個節點，另外一個節點做爲備用節點存在。
當主節點不可用時，備用節點接管虛擬IP（即虛擬IP漂移至節點B），提供正常服務。
keepalived的原理能夠這樣簡單理解:
keepalived安裝在兩臺物理服務器上，並相互監控對方是否在正常運行。
當節點A正常的時候:節點A上的keepalived會將下面的信息廣播出去:
192.168.8.100 這個IP對應的MAC地址爲節點A網卡的MAC地址
圖中的其它電腦如客戶端和NodeB會更新本身的ARP表，對應192.168.8.100的MAC地址=節點A網卡的MAC地址。
當節點A發生故障的時候，節點B上的keepalived會檢測到，而且將下面的信息廣播出去:
192.168.8.100 這個IP對應的MAC地址爲節點B網卡的MAC地址
圖中的其它電腦如客戶端會更新本身的ARP表，對應192.168.8.100的MAC地址=節點B網卡的MAC地址。

1,在主備機器上安裝keepalived，
步驟以下:下載keepalived-1.1.15.tar.gz，而後解壓安裝
#tar zxvf keepalived-1.1.15.tar.gz
#cd keepalived-1.1.15
#./configure
#make
#make install
2,配置keepalived
配置中的state MASTER決定了節點爲主節點
priority決定了優先級，好比在有多個備用節點的時候，主節點故障後優先級值大的接管。
主節點的配置以下:

global_defs {
    router_id NodeA
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER    #設置爲主服務器
    interface eth0  #監測網絡接口
    virtual_router_id 51  #主、備必須同樣
    priority 100   #(主、備機取不一樣的優先級，主機值較大，備份機值較小,值越大優先級越高)
    advert_int 1   #VRRP Multicast廣播週期秒數
    authentication {
	auth_type PASS  #VRRP認證方式，主備必須一致
	auth_pass 1111   #(密碼)
}
virtual_ipaddress {
	192.168.8.100/24  #VRRP HA虛擬地址
}

備用節點的配置以下:

global_defs {
    router_id NodeB
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP    #設置爲主服務器
    interface eth0  #監測網絡接口
    virtual_router_id 51  #主、備必須同樣
	priority 90   #(主、備機取不一樣的優先級，主機值較大，備份機值較小,值越大優先級越高)
    advert_int 1   #VRRP Multicast廣播週期秒數
    authentication {
	auth_type PASS  #VRRP認證方式，主備必須一致
	auth_pass 1111   #(密碼)
}
virtual_ipaddress {
	192.168.8.100/24  #VRRP HA虛擬地址
}

3,啓動keepalived:
keepalived -D -f /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf
查看log消息:
tail -f /var/log/messages
啓動主節點A後的日誌爲:會廣播ARP消息

[root@srv4 ~]# tail -f /var/log/messages
Sep 20 01:45:29 srv4 Keepalived_vrrp: Configuration is using : 34546 Bytes
Sep 20 01:45:29 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP sockpool: [ifindex(2), proto(112), fd(8,9)]
Sep 20 01:45:30 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_vrrp: Netlink reflector reports IP 192.168.8.100 added
Sep 20 01:45:31 srv4 Keepalived_healthcheckers: Netlink reflector reports IP 192.168.8.100 added
Sep 20 01:45:31 srv4 avahi-daemon[4029]: Registering new address record for 192.168.8.100 on eth0.
Sep 20 01:45:36 srv4 Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100

經過ip a 命令能夠看到192.168.8.100/24綁定到了eth0上

[root@srv4 bin]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 16436 qdisc noqueue 
    link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
    inet 127.0.0.1/8 scope host lo
    inet6 ::1/128 scope host 
       valid_lft forever preferred_lft forever
2: eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:50:2d:9d brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.8.4/24 brd 192.168.8.255 scope global eth0
    inet 192.168.8.100/24 scope global secondary eth0
    inet6 fe80::20c:29ff:fe50:2d9d/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

啓動備用節點B後的日誌爲:

Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: Configuration is using : 34262 Bytes
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering BACKUP STATE
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP sockpool: [ifindex(2), proto(112), fd(7,8)]
Sep 20 01:47:31 hadoopsrv Keepalived: Starting VRRP child process, pid=20567

4，在兩臺機器上安裝tomcat，安裝步驟省略
安裝完成後在節點A的機器上建立一個html文件內容以下

this is the test page
<br>
from server 192.168.8.4

經過下面的url驗證可以正常訪問
http://192.168.8.4:8080/test/test.html

安裝完成後在節點B的機器上建立一個html文件內容以下

this is the test page
<br>
from server 192.168.8.6

經過下面的url驗證可以正常訪問
http://192.168.8.6:8080/test/test.html
在主節點，節點A正常的時候經過下面的url訪問
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的內容應該爲主節點上的html

this is the test page
<br>
from server 192.168.8.4

將節點A的keepalived中止: killall keepalived
經過下面的url訪問
192.168.8.100:8080/test/test.html
返回的內容應該爲備用節點上的內容

this is the test page
<br>
from server 192.168.8.6

同時查看節點B的日誌:發現節點B轉爲主節點而且會廣播ARP消息

Sep 20 01:55:44 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Transition to MASTER STATE
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Entering MASTER STATE
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) setting protocol VIPs.
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100
Sep 20 01:55:45 hadoopsrv avahi-daemon[3769]: Registering new address record for 192.168.8.100 on eth0.
Sep 20 01:55:50 hadoopsrv Keepalived_vrrp: VRRP_Instance(VI_1) Sending gratuitous ARPs on eth0 for 192.168.8.100

本文的目的主要是演示keepalived實現雙機熱備的功能和過程。
對於應用自己(tomcat)發生錯誤，以及"腦裂"等問題是不能解決的。