corosync+pacemaker实现高可用集群

iutyhrg

Corosync

       corosync最初只是用来演示OpenAIS集群框架接口规范的一个应用，可以实现HA心跳信息传输的功能，是众多实现HA集群软件中之一，可以说corosync是OpenAIS的一部分，然而后面的发展超越了官方最初的设想，越来越多的厂商尝试使用corosync作为集群解决方案，如Redhat的RHCS集群套件就是基于corosync实现。
      corosync只提供了message layer(即实现HeartBeat + CCM)，而没有直接提供CRM，一般使用Pacemaker进行资源管理。
Pacemaker
       pacemaker是一个开源的高可用资源管理器(CRM)，位于HA集群架构中资源管理、资源代理(RA)这个层次，它不能提供底层心跳信息传递的功能，要想与对方节点通信需要借助底层的心跳传递服务，将信息通告给对方。

corosync和pacemaker的架构图


Corosync主要就是实现集群中Message layer层的功能：完成集群心跳及事务信息传递
Pacemaker主要实现的是管理集群中的资源（CRM）,真正启用、停止集群中的服务是RA（资源代理）这个子组件。RA的类别有下面几种类型：   
    LSB：位于/etc/rc.d/init.d/*,至少支持start,stop,restart,status,reload,force-reload;
                   注意：不能开机自动运行；要有CRM来启动                       //centos6用这种类型控制
       OCF: /usr/lib/ocf/resource.d/provider/,类似于LSB脚本，但支持start,stop,status,monitor,meta-data;
       STONITH：调用stonith设备的功能
       systemd：unit file，/usr/lib/systemd/system/
                   注意：服务必须设置enable，开启自启；                                           //centos7支持
       service：调用用户的自定义脚本


实验环境：
      虚拟机IP： 172.18.250.77   node1.magedu.com    CentOS7
      虚拟机IP： 172.18.250.78   node2.magedu.com    CentOS7

一、安装corosync和pacemaker
     安装之前先要确定节点上时间是否同步、防火墙和selinux是否会称为阻碍、各节点之间是否能通过主机名通信、各节点是否能通过主机密钥通信

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]# hostname node1.magedu.com ]# hostname node2.magedu.com ]# ntpdate 172.18.0.1                    //找台时间服务器在两节点上时间同步 ]# systemctl stop firewalld.service      //停止防火墙 ]# getenforce                           //selinux确保关闭 Disabled

安装服务：

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]# yum -y install corosync pacemaker ]# rpm -ql corosync /etc/corosync                         /etc/corosync/corosync.conf.example               //corosync的配置文件 /etc/corosync/corosync.conf.example.udpu          //基于UDP的配置文件 /etc/corosync/corosync.xml.example                //基于xml的扩展标记配置文件 /usr/sbin/corosync                                //启动程序 ]# vim /etc/corosync/corosync.conf totem {     version: 2     cluster_name: mycluster           //集群名称     crypto_cipher: aes128            //对称加密算法     crypto_hash: sha1               //单向加密算法     interface {                               ringnumber: 0      //回环号码，如果一个主机有多块网卡，避免心跳信息回流                  bindnetaddr: 172.18.0.0    //绑定心跳网段 corosync会自动判断本地网卡上配置的哪个IP地址是属于这个网络的，并把这个接口作为多播心跳信息传递的接口         mcastaddr: 239.25.1.1      //心跳信息组播地址(所有节点组播地址必须为同一个)         mcastport: 5405            // 组播时使用的端口         ttl: 1                     //只向外一跳心跳信息，避免组播报文环路     } } logging {                        //日志功能，默认就行     fileline: off     to_stderr: no                to_logfile: yes     logfile: /var/log/cluster/corosync.log     to_syslog: no                                //是否启用syslog     debug: off     timestamp: on                     //是否打印时间戳，利于定位错误，但会产生大量系统调用，消耗CPU资源     logger_subsys {             subsys: QUORUM             debug: off          } } quorum {                                         //投票系统     provider: corosync_votequorum           //支持哪种投票方式     #  expected_votes: 8                   //总投票数     two_nodes: 1                          //两节点特殊 } nodelist {                                   //节点列表     node {                                       ring0_addr: 172.18.250.77      //节点IP         nodeid: 1                      //节点编号     }     node {         ring0_addr: 172.18.250.78         nodeid: 2     } }

创建集群之间传递心跳信息的共享密钥：

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]# corosync-keygen --help Usage: corosync-keygen [-k <keyfile>] [-l]      -k / --key-file=<filename> -  Write to the specified keyfile             instead of the default /etc/corosync/authkey.      -l / --less-secure -  Use a less secure random number source             (/dev/urandom) that is guaranteed not to require user             input for entropy.  This can be used when this             application is used from a script. ]# corosync-keygen  -l              //生成简单的密钥 ]# cd /etc/corosync/ ]# ll total 16 -r-------- 1 root root  128 May 29 18:16 authkey    //自动生成在/etc/corosync/目录下，确保为400 #复制密钥文件到另一节点: ]# scp -p authkey corosync.conf root@172.18.250.78:/etc/corosync/ ]# systemctl start corosync.service pacemaker.service ]# ss -uan       //确保端口启动                      State       Recv-Q Send-Q      Local Address:Port            Peer Address:Port UNCONN      0      0           172.18.250.77:5404            *:*      UNCONN      0      0           172.18.250.77:5405            *:* UNCONN      0      0           239.25.1.1:5405               *:*    #启动完成后要进行一系列的确认，看各组件工作是否正常： grep -e "Corosync Cluster Engine" -e "configuration file" /var/log/cluster/corosync.log     //  另外一个节点上也执行同样的命令，来确保   Cluster Engine  工作是否正常 tail /var/log/cluster/corosync.log       //  查看两个corosync节点之间成员关系是否初始化，两个节点之间应该开始同步一些集群事务信息 grep  "TOTEM"  /var/log/cluster/corosync.log      // 查看初始化成员节点通知是否正常发出      grep ERROR /var/log/cluster/corosync.log         // 检查启动过程中是否有错误产生 ]# crm_mon                             //查看集群节点 Last updated: Sun May 29 21:53:09 2016        Last change: Sun May 29 20:09:08 2016 by root via cibadmin on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 0 resources configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ]

到此corosync已正常工作，后面需要配置各种服务资源，而pacemaker只是一个资源管理器，没提供管理接口，所以实现CRM的管理接口有两类：     
        CLI:  命令行接口
                crmsh(SUSE)：
                pcs         
        GUI:  图形接口
               HB_GUI
                Conga(luci/riccl)： Web接口

       crmsh提供了一个命令行的交互接口来对Pacemaker集群进行管理，它具有更强大的管理功能，同样也更加易用，在更多的集群上都得到了广泛的应用，类似软件还有 pcs。注：在crm管理接口所做的配置会同步到各个节点上；

二、安装crmsh

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]# ls crmsh-2.1.4-1.1.x86_64.rpm  pssh-2.3.1-4.2.x86_64.rpm  python-pssh-2.3.1-4.2.x86_64.rpm ]# yum -y install *.rpm ]# systemctl start corosync.server pacemaker.service

crm的特性：
        1、任何操作都需要commit提交后才会生效；
        2、想要删除一个资源之前需要先将资源停止
        3、可以用  help COMMAND 获取该命令的帮助
        4、与Linux命令行一样，都支持TAB补全

crm有两种工作方式：
   1、命令行模式：

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]# crm status Last updated: Mon May 30 10:07:02 2016        Last change: Mon May 30 10:06:50 2016 by hacluster via crmd on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 1 resource configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ]

  2、交互式模式：

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]# crm crm(live)# status Last updated: Mon May 30 10:07:08 2016        Last change: Mon May 30 10:06:50 2016 by hacluster via crmd on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 1 resource configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ]

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crm(live)# help cib              manage shadow CIBs         // cib管理 resource         resources management      // 管理资源的启动、停止等 configure        CRM cluster configuration // 编辑集群配置信息 node             nodes management          // 集群节点管理子命令 history          CRM cluster history site             Geo-cluster support ra               resource agents information center   // 资源代理子命令（所有与资源代理相关的程都在此命令之下） status           show cluster status # 显示当前集群的状态信息 template         Edit and import a configuration from a template   //编辑或导入一个配置模板 script           Cluster script management   //集群脚本管理

crm常用的管理命令：
1、管理资源的约束、资源的粘性及资源的类型       CIB：集群事务库，保存并传播集群配置的文件

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crm(live)# configure crm(live)configure# help acl_target     Define target access rights _test          Help for command _test clone          Define a clone                     //定义一个克隆 colocation     Colocate resources                 //定义资源的约束 commit         Commit the changes to the CIB      //保存配置到CIB default-timeouts Set timeouts for operations to minimums from the meta-data delete         Delete CIB objects                 //删除一个CIB配置 edit           Edit CIB objects                   //编辑配置文件 erase          Erase the CIB                         fencing_topology Node fencing order               //隔离节点顺序 filter         Filter CIB objects                 //对CIB进行过滤 graph          Generate a directed graph             group          Define a group                     //定义一个组 load           Import the CIB from a file         //从文件中导入CIB location       A location preference                modgroup       Modify group monitor        Add monitor operation to a primitive     //监控一个资源 ms             Define a master-slave resource             node           Define a cluster node                    //定义一个集群界定 op_defaults    Set resource operations defaults            order          Order resources                          //顺序排列资源   primitive      Define a resource                        //定义一个资源      property       Set a cluster property                   //设置集群全局配置 verify         verify the CIB with crm_verify           // CIB语法验证 show           display CIB objects                     // 显示CIB配置文件 rsc_defaults   set resource defaults                   // 设置资源默认属性（粘性） location       a location preference                  // 定义位置约束优先级（默认运行于那一个节点（如果位置约束的值相同，默认倾向性那一个高，就在那一个节点上运行）） order          order resources                       // 资源的启动的先后顺序

定义资源的约束，默认为0

1、location：位置约束，描述对资源节点的倾向性
2、colocation：资源彼此间是否“在一起”的倾向性，运行在同一节点
3、order：资源启动/关闭的资源的倾向性        


资源的类型：
    primitive：基本资源，只能运行于一个节点
    group：组资源， 将组成一个HA Service所需要的所有资源组织在一起
    clone：克隆，同一资源可以出现多分副本，可以运行多个节点
    multi-state(master/slave)：是克隆型资源的特殊表示，副本间存在主从关系

2、管理资源的状态：

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crm(live)resource# help cleanup        Cleanup resource status          //清理资源的状态 emote         Demote a master-slave resource    //对一个资源降级操作             failcount      Manage failcounts                //管理资源的错误次数 help           Show help (help topics for list of topics) ls             List levels and commands         //列出等级和命令   maintenance    Enable/disable per-resource maintenance mode manage         Put a resource into managed mode      meta           Manage a meta attribute          //管理资源的属性 migrate        Migrate a resource to another node    //强制对资源进行迁移 param          Manage a parameter of a resource       //管理资源的参数   promote        Promote a master-slave resource  //对一个资源升级操作    quit           Exit the interactive shell       //退出 refresh        Refresh CIB from the LRM status   reprobe        Probe for resources not started by the CRM restart        Restart a resource               //重启资源 scores         Display resource scores          secret         Manage sensitive parameters         start          Start a resource                     status         Show status of resources         //显示资源的状态 stop           Stop a resource                      trace          Start RA tracing                 //开启RA跟踪      unmanage       Put a resource into unmanaged mode    unmigrate      Unmigrate a resource to another node untrace        Stop RA tracing                        up             Go back to previous level utilization    Manage a utilization attribute

3、管理节点：

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crm(live)# node crm(live)node# help attribute      Manage attributes cd             Navigate the level structure      clearstate     Clear node state                //清除节点状态 delete         Delete node                     //删除节点 fence          Fence node                      //隔离节点 help           Show help (help topics for list of topics) ls             List levels and commands                maintenance    Put node into maintenance mode          online         Set node online                 //节点上线 quit           Exit the interactive shell      ready          Put node into ready mode          show           Show node                      //显示节点的信息 standby        Put node into standby          //节点下线 status         Show nodes' status as XML      //已XML格式显示节点信息 status-attr    Manage status attributes       up             Go back to previous level utilization    Manage utilization attributes

4、RA资源代理：实现服务的真正启动、停止等操作

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crm(live)ra# help cd             Navigate the level structure classes        List classes and providers          // 为资源代理分类 help           Show help (help topics for list of topics) info           Show meta data for a RA             //显示资源的属性 list           List RA for a class (and provider)  //列出RA可管理的服务   ls             List levels and commands    providers      Show providers for a RA and a class quit           Exit the interactive shell up             Go back to previous level

示例：配置httpd的高可用

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crm(live)configure# primitive vip ocf:heartbeat:IPaddr params ip=172.18.250.79 op monitor interval=20 timeout=20 crm(live)configure# primitive webserver systemd:httpd op monitor interval=20 timeout=20 crm(live)configure# verify crm(live)configure# commit crm(live)# status Last updated: Mon May 30 10:49:44 2016        Last change: Mon May 30 10:49:27 2016 by root via cibadmin on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 2 resources configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ] vip   (ocf::heartbeat:IPaddr):    Started node1.magedu.com webserver (systemd:httpd):    Started node2.magedu.com //定义的webserver会自动分配到node2节点上，corosync会自动实现资源均衡分配 crm(live)configure# group webservice vip webserver    //定义组约束 crm(live)configure# verify crm(live)configure# commit crm(live)# status                                    //资源都约束在了node1节点 Last updated: Mon May 30 10:52:53 2016        Last change: Mon May 30 10:52:31 2016 by root via cibadmin on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 2 resources configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ] Resource Group: webservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr):    Started node1.magedu.com      webserver (systemd:httpd):    Started node1.magedu.com

测试是否实现httpd的高可用：

手动停止node1节点：

1	]# crm node standby               //在250.77上手动下线node1

资源发生了迁移，并实现了httpd的高可用：

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scrm(live)# status Last updated: Mon May 30 10:59:04 2016        Last change: Mon May 30 10:57:45 2016 by root via crm_attribute on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 2 resources configured Node node1.magedu.com: standby Online: [ node2.magedu.com ] Resource Group: webservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr):    Started node2.magedu.com      webserver (systemd:httpd):    Started node2.magedu.com

示例：配置一个基于NFS的高可用的mariadb服务

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]# systemctl enable mariadb.service             //两个节点上开启mariadb自启 Created symlink from /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/mariadb.service to /usr/lib/systemd/system/mariadb.service. crm(live)configure# primitive webnfs ocf:heartbeat:Filesystem params device="172.18.250.76:/data" directory="/mydata/data" fstype="nfs" op monitor interval=20 timeout=20          //定义nfs资源 crm(live)configure# primitive webmysql systemd:mariadb op monitor interval=20 timeout=20        //定义mysql资源 crm(live)configure# group webservice vip webnfs webmysql    //定义组约束 crm(live)configure# verify crm(live)configure# commit ]# vim /etc/my.cnf               [mysqld] datadir=/mydata/data                //修改数据库存储的目录 ]# chown mysql:mysql /mydata/data

测试节点下线mysql能否转移：

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crm(live)# status            //现在是在Node1上 Last updated: Mon May 30 13:05:46 2016        Last change: Mon May 30 12:54:24 2016 by root via crm_attribute on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 3 resources configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ] Resource Group: webservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr):    Started node1.magedu.com      webnfs    (ocf::heartbeat:Filesystem):    Started node1.magedu.com      webmysql  (systemd:mariadb):  Started node1.magedu.com ]# crm node standby      //node1执行standby crm(live)# status        //资源转移到了node2上 Last updated: Mon May 30 13:07:00 2016        Last change: Mon May 30 13:06:35 2016 by root via crm_attribute on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 3 resources configured Node node1.magedu.com: standby Online: [ node2.magedu.com ] Resource Group: webservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr):    Started node2.magedu.com      webnfs    (ocf::heartbeat:Filesystem):    Started node2.magedu.com      webmysql  (systemd:mariadb):  Started node2.magedu.com

注意：corosync自带了投票系统的，当集群发生网络分区时，拥有资源的node服务器不能向其它节点发送心跳信息时，左右不在协调，这时需要quorum机制来实现资源的重新分配。
    quorum表示法定票数，只要发生网络分区，投票系统根据己方所用有的节点数是否大于节点总数除以2，只要大于，那就是拥有法定票数的一方，那就会把资源转移过来并选出一个DC。没有法定票数的一方就执行stop(停止所有资源，默认)、ignore（忽略，继续提供工作），suiclde（自杀），freeze（冻结）。

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crm(live)configure# property no-quorum-policy=            //默认为stop no-quorum-policy (enum, [stop]): What to do when the cluster does not have quorum     What to do when the cluster does not have quorum  Allowed values: stop, freeze, ignore, suicide

资源的监控：
primitive <rsc> {[<class>:[<provider>:]]<type>|@<template>}
  [description=<description>]
  [params attr_list]
  [meta attr_list]
  [utilization attr_list]
  [operations id_spec]
    [op op_type [<attribute>=<value>...] ...]

attr_list :: [$id=<id>] [<score>:] [rule...]
             <attr>=<val> [<attr>=<val>...]] | $id-ref=<id>
id_spec :: $id=<id> | $id-ref=<id>
op_type :: start | stop | monitor
定义资源的监控时，需要查看默认时间，不能低于默认时间：

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crm(live)ra# info systemd:mariadb systemd unit file for mariadb (systemd:mariadb) MariaDB database server Operations' defaults (advisory minimum):     start         timeout=15     stop          timeout=15     status        timeout=15     restart       timeout=15     monitor       timeout=15 interval=15 start-delay=15

资源的约束性：
1、定义约束组
2、location和colocation
location <id> rsc [role=<role>] {node_pref|rules}
colocation <id> <score>: <rsc>[:<role>] <with-rsc>[:<role>]

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crm(live)configure# location webip_pre_node1 vip inf: node1.magedu.com          //定义位置约束   inf:表示无穷大 crm(live)configure# colocation webip_webnfs_webmysql inf: vip webnfs webmysql          //定义资源“在一起”约束 crm(live)configure# order webip_before_webnfs_webmysql mandatory: vip webnfs webmysql          //定义资源的启动顺序，mandatory表示强制

三、安装ldirectord，实现对ldirectord的高可用
       ldirectors集成了lvs的负载均衡能力，也具有对后端主机进行健康检测的功能

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]# ls ldirectord-3.9.6-0rc1.1.1.x86_64.rpm ]# yum -y install *.rpm ]# systemctl enable ldirectord.service

编辑配置文件：

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]# vim /etc/ha.d/ldirectord.cf # Global Directives checktimeout=3                 //检测超时时长 checkinterval=1                //检测扫描时间   #fallback=127.0.0.1:80         //后端主机全失效时，提供后端主机的服务 #fallback6=[::1]:80 autoreload=yes                 //配置文件发生改变后自动装载 logfile="/var/log/ldirectord.log"   //日志 #logfile="local0"                   //日志格式 #emailalert="admin@x.y.z"           //邮件服务 #emailalertfreq=3600 #emailalertstatus=all quiescent=no                        //是否允许静默模式 # Sample for an http virtual service virtual=172.18.250.80:80             //定义vip         real=172.18.250.76:80 gate   //后端主机信息，算法是DR（gateway）         real=172.18.250.75:80 gate   //后端主机信息，算法是DR（gateway）         fallback=127.0.0.1:80 gate            service=http                 //后端主机提供服务的类型         scheduler=rr                 //调度算法，轮询         #persistent=600              //是否保持连接         #netmask=255.255.255.255              protocol=tcp                 //支持的协议         checktype=negotiate          //检测方式         checkport=80                 //检测端口         request="index.html"         //请求的页面         receive="Test Page"          //请求到的内容，才算后端主机正常

在corosync上定义ldiretord资源

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crm(live)configure# primitive vip ocf:heartbeat:IPaddr2 params ip="172.18.250.80" lvs_support="DR" op monitor interval=15 timeout=15 crm(live)configure# primitive director systemd:ldirectord op monitor interval=15 timeout=15 crm(live)configure# group dirservice vip director crm(live)# status Last updated: Mon May 30 14:18:50 2016        Last change: Mon May 30 14:18:43 2016 by root via cibadmin on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 2 resources configured Online: [ node1.magedu.com node2.magedu.com ] Resource Group: dirservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr2):   Started node1.magedu.com      director  (systemd:ldirectord):   Started node1.magedu.com

查看ipvs:

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]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn TCP  172.18.250.80:80 rr   -> 172.18.250.75:80             Route   1      0          0            -> 172.18.250.76:80             Route   1      0          0

让一节点下线，看资源是否能正常转移：

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crm(live)# status               //转移成功 Last updated: Mon May 30 14:32:31 2016        Last change: Mon May 30 14:32:26 2016 by root via crm_attribute on node1.magedu.com Stack: corosync Current DC: node1.magedu.com (version 1.1.13-10.el7-44eb2dd) - partition with quorum 2 nodes and 2 resources configured Node node1.magedu.com: standby Online: [ node2.magedu.com ] Resource Group: dirservice      vip   (ocf::heartbeat:IPaddr2):   Started node2.magedu.com      director  (systemd:ldirectord):   Started node2.magedu.com ]# ipvsadm -Ln                         //在node2上查看 IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn TCP  172.18.250.80:80 rr   -> 172.18.250.75:80             Route   1      0          0            -> 172.18.250.76:80             Route   1      0          0

让一台后端主机下线，能否自动判断故障并踢出服务：

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]# killall httpd                //关闭httpd ]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn TCP  172.18.250.80:80 rr   -> 172.18.250.75:80             Route   1      0          0 ]# service httpd start         //启动httpd ]# ipvsadm -Ln IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096) Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags   -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn TCP  172.18.250.80:80 rr   -> 172.18.250.75:80             Route   1      0          0            -> 172.18.250.76:80             Route   1      0          0     //自动添加

lisimba

谢谢分享，学习一下