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qwe3223678qwe 发表于 2018-12-30 07:59:36

keepalived学习笔记

Keepalived
Keepalived 是一种高性能的服务器高可用或热备解决方案，Keepalived可以用来防止服务器单点故障(单点故障是指一旦某一点出现故障就会导致整个系统架构的不可用)的发生，通过配合Nginx可以实现web前端服务的高可用。
Keepalived实现的基础是VRRP协议，Keepalived就是巧用VRRP协议来实现高可用性(HA)的.
VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)协议是用于实现路由器冗余的协议，VRRP协议将两台或多台路由器设备虚拟成一个设备，对外提供虚拟路由器IP(一个或多个)，而在路 由器组内部，如果实际拥有这个对外IP的路由器如果工作正常的话就是MASTER，或者是通过算法选举产生，MASTER实现针对虚拟路由器IP的各种网 络功能，如ARP请求，ICMP，以及数据的转发等；其他设备不拥有该IP，状态是BACKUP，除了接收MASTER的VRRP状态通告信息外，不执行 对外的网络功能。当主机失效时，BACKUP将接管原先MASTER的网络功能。
VRRP协议使用多播数据来传输VRRP数据，VRRP数据使用特殊的虚拟源MAC地址发送数据而不是自身网卡的MAC地址，VRRP运行时只有 MASTER路由器定时发送VRRP通告信息，表示MASTER工作正常以及虚拟路由器IP(组)，BACKUP只接收VRRP数据，不发送数据，如果一 定时间内没有接收到MASTER的通告信息，各BACKUP将宣告自己成为MASTER，发送通告信息，重新进行MASTER选举状态。
安装keepalived所依赖的函数库
安装 openssl
yum install openssl*
安装popt
yum install popt*
安装ipvsadm
yum isntall ipvsadm
安装libnl-dev
yum install libnl-dev*
VRRP的优势：

冗余：可以使用多个路由器设备作为LAN客户端的默认网关，大大降低了默认网关成为单点故障的可能性；
负载共享：允许来自LAN客户端的流量由多个路由器设备所共享；
多VRRP组：在一个路由器物理接口上可配置多达255个VRRP组；
多IP地址：基于接口别名在同一个物理接口上配置多个IP地址，从而支持在同一个物理接口上接入多个子网；
抢占：在master故障时允许优先级更高的backup成为master；
通告协议：使用IANA所指定的组播地址224.0.0.18进行VRRP通告；
VRRP追踪：基于接口状态来改变其VRRP优先级来确定最佳的VRRP路由器成为master；
配置keepalived为实现haproxy高可用的配置文件示例：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
      Email@Email.com
   }
   notification_email_from Username@Email.com
   smtp_connect_timeout 3
   smtp_server 127.0.0.1
   router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script 需要在实例之外定义, 但是这只是定义，执行需要下面的track_script
vrrp_script chk_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"# outside script
    interval 1#check every 1 seconds
weight 2#if failed, decrease 2 of the priority
Fall 2 # require 2 failures for failures
Rise 1 #require 1 sucesses for ok
}

vrrp_script chk_mantaince_down {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"   
   interval 1
   weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    interface eth0
    state MASTER# BACKUP for slave routers
    priority 101# 100 for BACKUP master’s priority large than BACKUP
    virtual_router_id 51need be consistent with BACKUP
    garp_master_delay 1

    authentication {
      auth_type PASS
      auth_pass password
    }
    track_interface {
       eth0   
    }
    virtual_ipaddress {
      172.16.100.1/16 dev eth0 label eth0:0
    }
    track_script {# 在实例中定义
      chk_haproxy
      chk_mantaince_down
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
}

下面是一个notify.sh脚本的简单示例：
#!/bin/bash
# Author: MageEdu
# description: An example of notify script
#

vip=172.16.100.1
contact='root@localhost'

Notify() {
    mailsubject="`hostname` to be $1: $vip floating"
    mailbody="`date '+%F %H:%M:%S'`: vrrp transition, `hostname` changed to be $1"
    echo $mailbody | mail -s "$mailsubject" $contact
}

case "$1" in
    master)
      notify master
      /etc/rc.d/init.d/haproxy start
      exit 0
    ;;
    backup)
      notify backup
      /etc/rc.d/init.d/haproxy restart
      exit 0
    ;;
    fault)
      notify fault
      exit 0
    ;;
    *)
      echo 'Usage: `basename $0` {master|backup|fault}'
      exit 1
    ;;
Esac


配置keepalived为实现haproxy高可用的双主模型配置文件示例：

说明：其基本实现思想为创建两个虚拟路由器，并以两个节点互为主从。

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
         linuxedu@foxmail.com
         mageedu@126.com
   }
   notification_email_from kanotify@magedu.com
   smtp_connect_timeout 3
   smtp_server 127.0.0.1
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script chk_haproxy {
    script "killall -0 haproxy"
    interval 1
    weight 2
}

vrrp_script chk_mantaince_down {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
   interval 1
   weight 2
}

vrrp_instance VI_1 {
    interface eth0
    state MASTER# BACKUP for slave routers
    priority 101# 100 for BACKUP
    virtual_router_id 51
    garp_master_delay 1

    authentication {
      auth_type PASS
      auth_pass password
    }
    track_interface {
       eth0   
    }
    virtual_ipaddress {
      172.16.100.1/16 dev eth0 label eth0:0
    }
    track_script {
      chk_haproxy
      chk_mantaince_down
    }


    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
}

vrrp_instance VI_2 {
    interface eth0
    state BACKUP# BACKUP for slave routers
    priority 100# 100 for BACKUP
    virtual_router_id 52
    garp_master_delay 1

    authentication {
      auth_type PASS
      auth_pass password
    }
    track_interface {
       eth0   
    }
    virtual_ipaddress {
      172.16.100.2/16 dev eth0 label eth0:1
    }
    track_script {
      chk_haproxy
      chk_mantaince_down
    }   
}

LVS + keepalived的实现：

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
         linuxedu@foxmail.com
         mageedu@126.com
   }
   notification_email_from kanotify@magedu.com
   smtp_connect_timeout 3
   smtp_server 127.0.0.1
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script chk_schedown {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
   interval 2
   weight -2
}

vrrp_instance VI_1 {
    interface eth0
    state MASTER
    priority 101
    virtual_router_id 51
    garp_master_delay 1

    authentication {
      auth_type PASS
      auth_pass password
    }

    track_interface {
       eth0   
    }

    virtual_ipaddress {
      172.16.100.1/16 dev eth0 label eth0:0
    }

    track_script {
      chk_schedown
    }   
}


virtual_server 172.16.100.1 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

#    sorry_server 192.168.200.200 1358

    real_server 172.16.100.11 80 {
      weight 1
      HTTP_GET {
            url {
            path /
            status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
      }
    }

    real_server 172.16.100.12 80 {
      weight 1
      HTTP_GET {
            url {
            path /
            status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
      }
    }
}

如果要使用TCP_CHECK检测各realserver的健康状态，那么，上面关于realserver部分的定义也可以替换为如下内容：
virtual_server 172.16.100.1 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 300
    protocol TCP

    sorry_server 127.0.0.1 80

    real_server 172.16.100.11 80 {
      weight 1
      TCP_CHECK {
    tcp_port 80
            connect_timeout 3
      }
    }

    real_server 172.16.100.12 80 {
      weight 1
      TCP_CHECK {
    connect_port 80
            connect_timeout 3
          }
    }
}

说明：其中的sorry_server是用于定义所有realserver均出现故障时所用的服务器。

keepalived通知脚本进阶示例：

下面的脚本可以接受选项，其中：
-s, --service SERVICE,...：指定服务脚本名称，当状态切换时可自动启动、重启或关闭此服务；
-a, --address VIP: 指定相关虚拟路由器的VIP地址；
-m, --mode {mm|mb}：指定虚拟路由的模型，mm表示主主，mb表示主备；它们表示相对于同一种服务而方，其VIP的工作类型；
-n, --notify {master|backup|fault}：指定通知的类型，即vrrp角色切换的目标角色；
-h, --help：获取脚本的使用帮助；

#!/bin/bash
# Author: MageEdu
# description: An example of notify script
# Usage: notify.sh -m|--mode {mm|mb} -s|--service SERVICE1,... -a|--address VIP-n|--notify {master|backup|falut} -h|--help

#contact='linuxedu@foxmail.com'
helpflag=0
serviceflag=0
modeflag=0
addressflag=0
notifyflag=0

contact='root@localhost'

Usage() {
echo "Usage: notify.sh [-m|--mode {mm|mb}] [-s|--service SERVICE1,...]   "
echo "Usage: notify.sh -h|--help"
}

ParseOptions() {
local I=1;
if [ $# -gt 0 ]; then
    while [ $I -le $# ]; do
      case $1 in
-s|--service)
[ $# -lt 2 ] && return 3
   serviceflag=1
services=(`echo $2|awk -F"," '{for(i=1;i

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