Linux 高可用（HA）集群之keepalived+lvs

小雪崩

　　一:前言
　　Keepalived使用的vrrp协议方式，虚拟路由冗余协议 (Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP);Keepalived的目的是模拟路由器的高可用，一般Keepalived是实现前端高可用，常用的前端高可用的组合有，就是我们常见的LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAproxy+Keepalived。总结一下，Keepalived中实现轻量级的高可用，一般用于前端高可用，且不需要共享存储，一般常用于两个节点的高可用。
　　  提到高可用我们再来把Heartbeat、Corosync、Keepalived这三个集群组件互相比较一下.
　　

　　

　　二:keepalived
　　    Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个LVS服务会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服务器（BACKUP），但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候， 备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。
　　    在路由器上配上静态路由就会产生单点故障,那该怎么办呢?VRRP就应用而生了,VRRP通过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器.
　　     VRRP工作原理, 在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台的物理的机器并不能同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，比如，拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。
       VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址。所以，在一个虚拟路由 器中，不管谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP(称之为VIP)。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对客户端来说，这种主从的切换是透明的。
       在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到通告信息)， 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的( /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore  #忽略其他端口发来的请求信息
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce #不广播自己的端口信息
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce  
ifconfig eth0 192.168.16.2/24 up
ifconfig lo:0 172.16.16.7 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.16.16.7
route add -host 172.16.16.7 dev lo:0  响应的信息通过lo:0端口 ，为了使响应的IP地址为VI
ifconfig lo:1 172.16.16.8 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.16.16.8
route add -host 172.16.16.8 dev lo:1　　3)配置RIP2服务
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore  #忽略其他端口发来的请求信息
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce #不广播自己的端口信息
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce  
ifconfig eth0 192.168.16.3/24 up
ifconfig lo:0 172.16.16.7 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.16.16.7
route add -host 172.16.16.7 dev lo:0  响应的信息通过lo:0端口 ，为了使响应的IP地址为VI
ifconfig lo:1 172.16.16.8 netmask 255.255.255.255 broadcast 172.16.16.8
route add -host 172.16.16.8 dev lo:1　　4)配置master

global_defs
{
   notification_email
        {
          linuxedu@foxmail.commageedu@126.com
          }
           notification_email_from kanotify@magedu.com
           smtp_connect_timeout 3smtp_server 127.0.0.1
           router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_schedown
{
      script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
                                                             #创建down文件权重减2
      interval 2
      weight -2
  }
vrrp_instance VI_1
{
        interface eth0         
         state MASTER  #此节点为主节点         
         priority 101         
         virtual_router_id 51           
         garp_master_delay 1
         
authentication
  {         
       auth_type PASS        
       auth_pass password               
   }
track_interface
   {
        eth0                          
    }
virtual_ipaddress
   {
       172.16.16.7/16 dev eth0 label eth0:0 #配置对外的VIP地址                               }
track_script
    {
         chk_schedown
           }
}
vrrp_instance VI_2
{
          interface eth0
          state BACKUP           #此节点为被节点
          priority 100
          virtual_router_id 50
           garp_master_delay 1
authentication {      
          auth_type PASS
         auth_pass 12345678
                }
track_interface {
         eth0
                          }
virtual_ipaddress {
            172.16.16.8/16 dev eth0 label eth0:1 #配置对外的VIP地址
                              }
track_script {
                       chk_schedown
                    }
}
virtual_server 172.16.16.7 80  #配置一个VIP 工作在TCP的80端口上
{                 
    delay_loop 6 #lb_algo rr #负载均衡的调度算法
    lb_kind DR #工作在DR模型上
    persistence_timeout 50 #是否启用IPVS持久连接
    protocol TCP  #采用的是TCP协议
    # sorry_server 192.168.16.2 1358 #所有服务挂了 ,出现的提示页面.要在这台服务器上开启http服务
real_server 192.168.16.2 80      #后面RIP地址
{
      weight 1 #权重
      HTTP_GET
      {
          url
              {         
                 path /   
                 status_code 200 #取得主页面的状态,状态码为200就意味着请求成功;也可写入md5码,但要制定静态码
               }
         connect_timeout 3 #每次测试3秒        
         nb_get_retry 3 #测试次数      
         delay_before_retry 3 #测试失败在测试3次                        
      }
  }
real_server 192.168.16.3 80
    {
                      weight 1
   HTTP_GET
        {
           url
            {
              path /
              status_code 200     
             }
                 connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3   
         }
     }
}
virtual_server 172.16.16.8 80  #配置一个VIP 工作在TCP的80端口上
{                 
       delay_loop 6 #
       lb_algo rr #负载均衡的调度算法
       lb_kind DR #工作在DR模型上
       #persistence_timeout 50 #是否启用IPVS持久连接,这项要注销.连接50S才会切换
       protocol TCP  #采用的是TCP协议
       # sorry_server 192.168.16.2 1358 #所有服务挂了 ,出现的提示页面.要在这台服务器上开启http服务
real_server 192.168.16.2 80          #后面RIP地址
{
    weight 1 #权重
        HTTP_GET
           {
              url
                  {
                     path /
                     status_code 200 #取得主页面的状态,状态码为200就意味着请求成功;也可写入md5码,但要制定静态码
                    }
                   connect_timeout 3 #每次测试3秒
                    nb_get_retry 3 #测试次数
                    delay_before_retry 3 #测试失败在测试3次
             }
}
real_server 192.168.16.3 80
  {
              weight 1
HTTP_GET
         {
           url
               {
                  path /
                  status_code 200
                }
                 connect_timeout 3
                 nb_get_retry 3
                 delay_before_retry 3
          }
   }
}　　5)配置backup
global_defs
{
   notification_email
        {
          linuxedu@foxmail.commageedu@126.com
          }
           notification_email_from kanotify@magedu.com
           smtp_connect_timeout 3smtp_server 127.0.0.1
           router_id LVS_DEVEL
}
vrrp_script chk_schedown
{
    script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
     #创建down文件权重减2
     interval 2
     weight -2
  }
vrrp_instance VI_1
{
        interface eth0         
         state BACKUP  #此节点为被节点         
         priority 100         
         virtual_router_id 51           
         garp_master_delay  1
         
authentication
  {         
       auth_type PASS        
       auth_pass password               
   }
track_interface
   {
        eth0                          
    }
virtual_ipaddress
   {
       172.16.16.7/16 dev eth0 label eth0:0 #配置对外的VIP地址                               }
track_script
          {
              chk_schedown
           }
}
vrrp_instance VI_2
{
          interface eth0
          state MASTER           #此节点为主节点
          priority 101
          virtual_router_id 50
           garp_master_delay 1
authentication {      
                   auth_type PASS
                   auth_pass 12345678
                }
track_interface {
                     eth0
                 }
virtual_ipaddress {
            172.16.16.8/16 dev eth0 label eth0:1 #配置对外的VIP地址
                              }
track_script {
                       chk_schedown
                    }
}
virtual_server 172.16.16.7 80  #配置一个VIP 工作在TCP的80端口上
{                 
    delay_loop 6 #lb_algo rr #负载均衡的调度算法
    lb_kind DR #工作在DR模型上
    persistence_timeout 50 #是否启用IPVS持久连接
    protocol TCP  #采用的是TCP协议
    # sorry_server 192.168.16.2 1358 #所有服务挂了 ,出现的提示页面.要在这台服务器上开启http服务
    real_server 192.168.16.2 80      #后面RIP地址
    {
      weight 1 #权重
      HTTP_GET
      {
          url
              {         
                 path /   
                 status_code 200
               }
         connect_timeout 3        
         nb_get_retry 3        
         delay_before_retry 3                        
      }
   }
real_server 192.168.16.3 80
    {
                      weight 1
   HTTP_GET
        {
           url
            {
              path /
              status_code 200     
             }
                 connect_timeout 3nb_get_retry 3delay_before_retry 3   
         }
     }
}
virtual_server 172.16.16.8 80  #配置一个VIP 工作在TCP的80端口上
{                 
       delay_loop 6
       lb_algo rr
       lb_kind DR
       #persistence_timeout 50  
       protocol TCP  
       # sorry_server 192.168.16.2 1358
real_server 192.168.16.2 80          #后面RIP地址
{
        weight 1 #权重
        HTTP_GET
            {
              url
                  {
                     path /
                     status_code 200
                    }
                    connect_timeout 3 #每次测试3秒
                    nb_get_retry 3 #测试次数
                    delay_before_retry 3 #测试失败在测试3次
             }
}
real_server 192.168.16.3 80
  {
              weight 1
HTTP_GET
         {
           url
               {
                  path /
                  status_code 200
                }
                 connect_timeout 3
                 nb_get_retry 3
                 delay_before_retry 3
          }
   }
}　　5)启动keepalive