Keepalived原理及配置详解

花花世界蕾

　　接着上篇，既然做了mysql+keepalived就需要对这些有个了解，以至于有了知道可以从哪里着手及相关配置；本篇是在网易博客上看到的一篇，就记录并且copy了，请大家尊重原创作者，珍惜汗水劳动者；原url  http://zhumeng8337797.blog.163.com/blog/static/100768914201191762253640/
　　keepalived的核心vrrp相关知识:
　　http://lansgg.blog.运维网.com/5675165/1179600
　　什么是Keepalived呢，keepalived观其名可知，保持存活，在网络里面就是保持在线了， 也就是所谓的高可用或热备，用来防止单点故障(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，那说到keepalived时不得 不说的一个协议就是VRRP协议，可以说这个协议就是keepalived实现的基础，那么首先我们来看看VRRP协议

一，VRRP协议

　　

二，Keepalived原理

　　Keepalived原理
　　keepalived也是模块化设计，不同模块复杂不同的功能，下面是keepalived的组件
　　core check vrrp libipfwc libipvs-2.4 libipvs-2.6
　　core：是keepalived的核心，复杂主进程的启动和维护，全局配置文件的加载解析等
　　check：负责healthchecker(健康检查)，包括了各种健康检查方式，以及对应的配置的解析包括LVS的配置解析
　　vrrp：VRRPD子进程，VRRPD子进程就是来实现VRRP协议的
　　libipfwc：iptables(ipchains)库，配置LVS会用到
　　libipvs*：配置LVS会用到
　　注意，keepalived和LVS完全是两码事，只不过他们各负其责相互配合而已

keepalived启动后会有三个进程　　父进程：内存管理，子进程管理等等
　　子进程：VRRP子进程
　　子进程：healthchecker子进程
　　有图可知，两个子进程都被系统WatchDog看管，两个子进程各自复杂自己的事，healthchecker子进程复杂检查各自服务器的健康程度，例如HTTP，LVS等等，如果healthchecker子进程检查到MASTER上服务不可用了，就会通知本机上的兄弟VRRP子进程，让他删除通告，并且去掉虚拟IP，转换为BACKUP状态

三，Keepalived配置文件详解

　　keepalived配置详解
　　keepalived有三类配置区域(姑且就叫区域吧)，注意不是三种配置文件，是一个配置文件里面三种不同类别的配置区域
　　全局配置(Global Configuration)
　　VRRPD配置
　　LVS配置
　　一，全局配置
　　全局配置又包括两个子配置：
　　全局定义(global definition)
　　静态路由配置(static ipaddress/routes)
　　1，全局定义(global definition)配置范例

　　全局配置解析
　　global_defs全局配置标识，表面这个区域{}是全局配置

　　表示keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知，以及email发送给哪些邮件地址，邮件地址可以多个，每行一个
　　notification_email_from admin@example.com
　　表示发送通知邮件时邮件源地址是谁
　　smtp_server 127.0.0.1
　　表示发送email时使用的smtp服务器地址，这里可以用本地的sendmail来实现
　　mtp_connect_timeout 30
　　连接smtp连接超时时间
　　router_id node1
　　机器标识
　　2，静态地址和路由配置范例

　　
　　这里实际上和系统里面命令配置IP地址和路由一样例如：
　　192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global 相当于: ip addr add 192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global
　　就是给eth0配置IP地址
　　路由同理
　　一般这个区域不需要配置
　　这里实际上就是给服务器配置真实的IP地址和路由的，在复杂的环境下可能需要配置，一般不会用这个来配置，我们可以直接用vi /etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth1来配置，切记这里可不是VIP哦，不要搞混淆了，切记切记！
　　二，VRRPD配置
　　VRRPD配置包括三个类
　　VRRP同步组(synchroization group)
　　VRRP实例(VRRP Instance)VRRP脚本
　　1，VRRP同步组(synchroization group)配置范例

　　http和mysql是实例名和下面的实例名一致
　　

• notify_master /path/to/to_master.sh：表示当切换到master状态时，要执行的脚本
  
• 
  
• notify_backup /path_to/to_backup.sh：表示当切换到backup状态时，要执行的脚本
  
• 
  
• notify_fault "/path/fault.sh VG_1"
  

notify /path/to/notify.sh：

　　smtp>　　2，VRRP实例(instance)配置范例

• vrrp_instance http {
  
• state MASTER
  
• interface eth0
  
• dont_track_primary
  
• track_interface {
  
• eth0
  
• eth1
  
• }
  
• mcast_src_ip
  
• garp_master_delay 10
  
• virtual_router_id 51
  
• priority 100
  
• advert_int 1
  
• authentication {
  
• auth_type PASS
  
• autp_pass 1234
  
• }
  
• virtual_ipaddress {
  
• #/ brd  dev  scope  label
  
• 192.168.200.17/24 dev eth1
  
• 192.168.200.18/24 dev eth2 label eth2:1
  
• }
  
• virtual_routes {
  
• # src  [to] / via|gw  dev  scope  tab
  
• src 192.168.100.1 to 192.168.109.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
  
• 192.168.110.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
  
• 192.168.111.0/24 dev eth2
  
• 192.168.112.0/24 via 192.168.100.254
  
• }
  
• nopreempt
  
• preemtp_delay 300
  
• debug
  
• }
  

复制代码state：state 指定instance(Initial)的初始状态，就是说在配置好后，这台服务器的初始状态就是这里指定的，但这里指定的不算，还是得要通过竞选通过优 先级来确定，里如果这里设置为master，但如若他的优先级不及另外一台，那么这台在发送通告时，会发送自己的优先级，另外一台发现优先级不如自己的 高，那么他会就回抢占为master　　interface：实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
　　dont track primary：忽略VRRP的interface错误
　　track interface：跟踪接口，设置额外的监控，里面任意一块网卡出现问题，都会进入故障(FAULT)状态，例如，用nginx做均衡器的时候，内网必须正常工作，如果内网出问题了，这个均衡器也就无法运作了，所以必须对内外网同时做健康检查
　　mcast src ip：发送多播数据包时的源IP地址，这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址
　　garp master delay：在切换到master状态后，延迟进行免费的ARP(gratuitous ARP)请求

　　virtual router>　　priority 100：设置本节点的优先级，优先级高的为master
　　advert int：检查间隔，默认为1秒
　　virtual ipaddress：这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系，这里可以设置多个IP地址
　　virtual routes：原理和virtual ipaddress一样，只不过这里是增加和删除路由
　　lvs sync daemon interface：lvs syncd绑定的网卡
　　authentication：这里设置认证
　　auth type：认证方式，可以是PASS或AH两种认证方式
　　auth pass：认证密码
　　nopreempt：设置不抢占，这里只能设置在state为backup的节点上，而且这个节点的优先级必须别另外的高
　　preempt delay：抢占延迟
　　debug：debug级别
　　notify master：和sync group这里设置的含义一样，可以单独设置，例如不同的实例通知不同的管理人员，http实例发给网站管理员，mysql的就发邮件给DBA
　　3，VRRP脚本

• vrrp_script check_running {
  
•    script "/usr/local/bin/check_running"
  
•    interval 10
  
•    weight 10
  
• }
  
• 
  
• vrrp_instance http {
  
•    state BACKUP
  
•    smtp_alert
  
•    interface eth0
  
•    virtual_router_id 101
  
•    priority 90
  
•    advert_int 3
  
•    authentication {
  
•    auth_type PASS
  
•    auth_pass whatever
  
•    }
  
•    virtual_ipaddress {
  
•    1.1.1.1
  
•    }
  
•    track_script {
  
•    check_running weight 20
  
•    }
  
• }
  

首先在vrrp_script区域定义脚本名字和脚本执行的间隔和脚本执行的优先级变更　　vrrp_script check_running {

script "/usr/local/bin/check_running"

interval 10     #脚本执行间隔

weight 10      #脚本结果导致的优先级变更：10表示优先级+10；-10则表示优先级-10

}

然后在实例(vrrp_instance)里面引用，有点类似脚本里面的函数引用一样：先定义，后引用函数名　　track_script {
　　check_running weight 20
　　}
　　注意：VRRP脚本(vrrp_script)和VRRP实例(vrrp_instance)属于同一个级别

LVS配置

　　如果你没有配置LVS+keepalived那么无需配置这段区域，里如果你用的是nginx来代替LVS，这无限配置这款，这里的LVS配置是专门为keepalived+LVS集成准备的。
　　注意了，这里LVS配置并不是指真的安装LVS然后用ipvsadm来配置他，而是用keepalived的配置文件来代替ipvsadm来配置LVS，这样会方便很多，一个配置文件搞定这些，维护方便，配置方便是也！
　　这里LVS配置也有两个配置
　　一个是虚拟主机组配置
　　一个是虚拟主机配置
　　1，虚拟主机组配置文件详解
　　这个配置是可选的，根据需求来配置吧，这里配置主要是为了让一台realserver上的某个服务可以属于多个Virtual Server，并且只做一次健康检查
　　virtual_server_group  {
　　# VIP port
　　
　　
　　fwmark
　　}
　　2，虚拟主机配置
　　virtual server可以以下面三种的任意一种来配置

• 1. virtual server IP port
  
• 2. virtual server fwmark int
  
• 3. virtual server group string
  

复制代码下面以第一种比较常用的方式来配详细解说一下　　virtual_server 192.168.1.2 80 {                     #设置一个virtual server: VIP:Vport
　　delay_loop 3                                                  # service polling的delay时间，即服务轮询的时间间隔
　　lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh                        #LVS调度算法
　　lb_kind NAT|DR|TUN                                      #LVS集群模式
　　persistence_timeout 120                                #会话保持时间（秒为单位），即以用户在120秒内被分配到同一个后端realserver
　　persistence_granularity               #LVS会话保持粒度，ipvsadm中的-M参数，默认是0xffffffff，即每个客户端都做会话保持
　　protocol TCP                                                  #健康检查用的是TCP还是UDP
　　ha_suspend                                                   #suspendhealthchecker’s activity
　　virtualhost                                        #HTTP_GET做健康检查时，检查的web服务器的虚拟主机（即host：头）
　　sorry_server                   #备用机，就是当所有后端realserver节点都不可用时，就用这里设置的，也就是临时把所有的请求都发送到这里啦
　　real_server                      #后端真实节点主机的权重等设置，主要，后端有几台这里就要设置几个
　　{
　　weight 1                                                         #给每台的权重，0表示失效(不知给他转发请求知道他恢复正常)，默认是1
　　inhibit_on_failure                                            #表示在节点失败后，把他权重设置成0，而不是冲IPVS中删除
　　notify_up  |   #检查服务器正常(UP)后，要执行的脚本
　　notify_down  |  #检查服务器失败(down)后，要执行的脚本
　　HTTP_GET                                                     #健康检查方式
　　{
　　url {                                                                #要坚持的URL，可以有多个
　　path /                                                             #具体路径
　　digest
　　status_code 200                                            #返回状态码
　　}
　　connect_port 80                                            #监控检查的端口
　　bindto                                              #健康检查的IP地址
　　connect_timeout   3                                       #连接超时时间
　　nb_get_retry 3                                               #重连次数
　　delay_before_retry 2                                      #重连间隔
　　} # END OF HTTP_GET|SSL_GET
　　#下面是常用的健康检查方式，健康检查方式一共有HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK这些
　　#TCP方式
　　TCP_CHECK {
　　connect_port 80
　　bindto 192.168.1.1
　　connect_timeout 4
　　} # TCP_CHECK
　　# SMTP方式，这个可以用来给邮件服务器做集群
　　SMTP_CHECK
　　host {
　　connect_ip
　　connect_port                                      #默认检查25端口
　　14 KEEPALIVED
　　bindto
　　}
　　connect_timeout
　　retry
　　delay_before_retry
　　# "smtp HELO"?|·-?ê§?à"
　　helo_name |
　　} #SMTP_CHECK
　　#MISC方式，这个可以用来检查很多服务器只需要自己会些脚本即可
　　MISC_CHECK
　　{
　　misc_path | #外部程序或脚本
　　misc_timeout                                     #脚本或程序执行超时时间
　　misc_dynamic                                                 #这个就很好用了，可以非常精确的来调整权重，是后端每天服务器的压力都能均衡调配，这个主要是通过执行的程序或脚本返回的状态代码来动态调整 weight值，使权重根据真实的后端压力来适当调整，不过这需要有过硬的脚本功夫才行哦
　　#返回0：健康检查没问题，不修改权重
　　#返回1：健康检查失败，权重设置为0
　　#返回2-255：健康检查没问题，但是权重却要根据返回代码修改为返回码-2，例如如果程序或脚本执行后返回的代码为200，#那么权重这回被修改为 200-2
　　}
　　} # Realserver
　　} # Virtual Server
　　配置文件到此就讲完了，下面是一份未加备注的完整配置文件

• global_defs
  
• {
  
• notification_email
  
• {
  
• admin@example.com
  
• }
  
• notification_email_from admin@example.com
  
• smtp_server 127.0.0.1
  
• stmp_connect_timeout 30
  
• router_id node1
  
• }
  
• notification_email
  
• {
  
• admin@example.com
  
• admin@ywlm.net
  
• }
  
• 
  
• static_ipaddress
  
• {
  
• 192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global
  
• 192.168.1.2/24 brd + dev eth1 scope global
  
• }
  
• static_routes
  
• {
  
• src $SRC_IP to $DST_IP dev $SRC_DEVICE
  
• src $SRC_IP to $DST_IP via $GW dev $SRC_DEVICE
  
• }
  
• 
  
• vrrp_sync_group VG_1 {
  
• group {
  
• http
  
• mysql
  
• }
  
• notify_master /path/to/to_master.sh
  
• notify_backup /path_to/to_backup.sh
  
• notify_fault "/path/fault.sh VG_1"
  
• notify /path/to/notify.sh
  
• smtp_alert
  
• }
  
• group {
  
• http
  
• mysql
  
• }
  
• 
  
• 
  
• vrrp_script check_running {
  
•    script "/usr/local/bin/check_running"
  
•    interval 10
  
•    weight 10
  
• }
  
• 
  
• 
  
• vrrp_instance http {
  
• state MASTER
  
• interface eth0
  
• dont_track_primary
  
• track_interface {
  
• eth0
  
• eth1
  
• }
  
• mcast_src_ip
  
• garp_master_delay 10
  
• virtual_router_id 51
  
• priority 100
  
• advert_int 1
  
• authentication {
  
• auth_type PASS
  
• autp_pass 1234
  
• }
  
• virtual_ipaddress {
  
• #/ brd  dev  scope  label
  
• 192.168.200.17/24 dev eth1
  
• 192.168.200.18/24 dev eth2 label eth2:1
  
• }
  
• virtual_routes {
  
• # src  [to] / via|gw  dev  scope  tab
  
• src 192.168.100.1 to 192.168.109.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
  
• 192.168.110.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
  
• 192.168.111.0/24 dev eth2
  
• 192.168.112.0/24 via 192.168.100.254
  
• }
  
• track_script {
  
• check_running weight 20
  
• }
  
• 
  
• nopreempt
  
• preemtp_delay 300
  
• debug
  
• }
  
• 
  
• virtual_server_group  {
  
• # VIP port
  
• 
  
• 
  
• fwmark
  
• }
  
• 
  
• virtual_server 192.168.1.2 80 {
  
• delay_loop 3
  
• 
  
• lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh
  
• lb_kind NAT|DR|TUN
  
• persistence_timeout 120
  
• persistence_granularity
  
• protocol TCP
  
• ha_suspend
  
• virtualhost
  
• 
  
• sorry_server  
  
• 
  
• real_server  
  
• {
  
• weight 1
  
• inhibit_on_failure
  
• notify_up  |
  
• notify_down  |
  
• 
  
• #HTTP_GET方式
  
• HTTP_GET | SSL_GET
  
• {
  
• url {
  
• path /
  
• digest
  
• status_code 200
  
• }
  
• connect_port 80
  
• 
  
• bindto
  
• connect_timeout   3
  
• nb_get_retry 3
  
• delay_before_retry 2
  
• }
  
• }
  
• }
  
• 注意，这里仅仅是罗列，并不是可用的配置文件。里面需要根据自己的时间情况稍加配置才能用