基於linux實現keepalived高可用的集群網站架構
模擬場景：
隨著業務的發展，網站的訪問量越來越大，網站訪問量已經從原來的1000QPS，變為3000QPS，目前業務已經通過集群LVS架構可做到隨時拓展，後端節點已經通過集群技術（ldirectord）保障了可用性，但對於前端負載均衡器來說，是個比較大的安全隱患，因為當前端負載均衡器出現故障時，整個集群就處於癱瘓狀態，因此，負載均衡器的可用性也顯得至關重要，那麽怎麽來解決負載均衡器的可用性問題呢？（當然是用keepalived的arrp實現地址偏移來實現最簡單啦~）
技術說明:
群（cluster）技術是一種較新的技術，通過集群技術，可以在付出較低成本的情況下獲得在性能、可靠性、靈活性方面的相對較高的收益，其任務調度則是集群系統中的核心技術。集群是一組相互獨立的、通過高速網絡互聯的計算機，它們構成了一個組，並以單一系統的模式加以管理。一個客戶與集群相互作用時，集群像是一個獨立的服務器。集群組成後，可以利用多個計算機和組合進行海量請求處理（
高可用集群技術（理論概念）
高可用（High Availability ）
HA(High Available), 高可用性群集是通過系統的可靠性(reliability)和可維護性(maintainability)來度量的。工程上，通常用平均無故障時間(MTTF)來度量系統的可靠性,用平均維修時間（MTTR）來度量系統的可維護性。於是可用性被定義為：HA=MTTF/(MTTF+MTTR)*100%
具體HA（可用性）衡量標準
99% 一年宕機時間不超過4天
99.9% 一年宕機時間不超過10小時（目前這個階段的就可以了，往下的要求就有點高了）
99.99% 一年宕機時間不超過1小時
99.999% 一年宕機時間不超過6分鐘
高可用集群技術實現
高可用工作方式：主從方式 （非對稱方式）、雙機雙工方式（互備互援）、集群工作方式（多服務器互備方式）
高可用的資源分類：網絡高可用、服務器高可用、存儲高可用、服務高可用等
開源高可用解決方案：keepalived：通過實現vrrp協議來實現地址漂移；heartbeat（開源社區項目），cman+rgmanager (RHCS:redhat cluster suite)，corosync+pacemaker
Keepalived是什麽：
Keepalived的作用是檢測服務器的狀態，如果有一臺web服務器宕機，或工作出現故障，Keepalived將檢測到，並將有故障的服務器從系統中剔除，同時使用其他服務器代替該服
務器的工作，當服務器工作正常後Keepalived自動將服務器加入到服務器群中，這些工作全部自動完成，不需要人工幹涉，需要人工做的只是修復故障的服務器。
Keepalived的特性：
配置文件簡單：配置文件比較簡單，可通過簡單配置實現高可用功能
穩定性強：keepalived是一個類似於layer3, 4 & 7交換機制的軟件，具備我們平時說的第3層、第4層和第7層交換機的功能，常用於前端負載均衡器的高可用服務，當主服務器出現故障時，可快速進行切換，監測機制靈活，成功率高。
成本低廉：開源軟件，可直接下載配置使用，沒有額外費用。
應用範圍廣：因為keepalived可應用在多個層面，所以它幾乎可以對所有應用做高可用，包括LVS、數據庫、http服務、nginx負載均衡等等
支持多種類型：支持主從模式、主主模式高可用，可根據業務場景靈活選擇
Keepalived工作流程圖詳解：
如上圖，keepalived主要是模塊是VRRP Stack和Cheackers，實現HA集群中失敗切換（Failover)功能。Keepalived通過VRRP功能能再結合LVS負載均衡軟件即可部署一個高性能的負載均衡集群系統。，Cheackers主要實現可實現對服務器運行狀態檢測和故障隔離。其中ipvs和realserver健康狀態檢查通過配置文件配置就可以實現，而其他服務高可用則需要通過自己編寫腳本，然後配置keepalived調用來實現。
Keepalived運行有3個守護進程。父進程主要負責讀取配置文件初始化、監控2個子進程等；然後兩個子進程，一個負責VRRP，另一個負責Cheackers健康檢查。其中父進程監控模塊為WacthDog，工作實現：每個子進程打開一個接受unix域套接字，父進程連接到那些unix域套接字並向子進程發送周期性（5s）hello包。
上圖是Keepalived的功能體系結構，大致分兩層：用戶空間（user space）和內核空間（kernel space）。
內核空間：主要包括IPVS（IP虛擬服務器，用於實現網絡服務的負載均衡）和NETLINK（提供高級路由及其他相關的網絡功能）兩個部份。
什麽是VRRP協議
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虛擬路由冗余協議）可以認為是實現路由器高可用的協議，簡單的說，當一個路由器故障時可以由另一個備份路由器繼續提供相同的服務。
VRRP根據優先級來確定虛擬路由器中每臺路由器的角色（Master路由器或Backup路由器）。VRRP優先級的取值範圍為0到255（數值越大表明優先級越高），可配置的範圍是1到254，優先級0為系統保留給路由器放棄Master位置時候使用，255則是系統保留給IP地址擁有者使用。優先級越高，則越有可能成為Master路由器。當兩臺優先級相同的路由器同時競爭Master時，比較接口IP地址大小。接口地址大者當選為Master。
實現基於keepalived高可用集群：
一、環境準備：centos系統主從兩臺、yum源、防火墻關閉、各節點時鐘服務同步、各節點之間可以通過主機名互相通信
二、安裝步驟：
1、iptables -F && setenforing 清空防火墻策略，關閉selinux
2、兩臺服務器都使用yum方式安裝keepalived服務 yum install keepalived
三、修改配置文件:
1．修改/etc/keepalived/keepalived.conf配置文件內容
2、對glob段進行定義，添加管理員郵箱等
3、對vrrp_instance 進行配置，配置一主一從，定義一個基於虛擬IP的實例
Keepalived配置文件講解
global_defs { #全局配置
notification_email { #realserver故障時通知郵件的收件人地址，可以多個
root@localhost
}
notification_email_from root_keepalived #發件人信息（可以隨意偽裝，因為郵件系統不會驗證處理發件人信息）
smtp_server 127.0.0.1 #發郵件的服務器（一定不可為外部地址）
smtp_connect_timeout 30 #連接超時時間
router_id KEEPALIVED #路由器的標識（可以隨便改動）
}
vrrp_instance VI_1 { #配置虛擬路由器的實例，VI_1是自定義的實例名稱
state MASTER #初始狀態，MASTER|BACKUP，當state指定的instance的初始化狀態，在兩臺服務器都啟動以後，馬上發生競選，優先級高的成為MASTER，所以這裏的MASTER並不是表示此臺服務器一直是MASTER
interface eth0 #通告選舉所用端口
virtual_router_id 51 #虛擬路由的ID號（一般不可大於255）
priority 101 #優先級信息 #備節點必須更低
advert_int 1 #VRRP通告間隔，秒
authentication {
auth_type PASS #認證機制
auth_pass 5344 #密碼（盡量使用隨機）
}
nopreempt #非搶占模式
virtual_ipaddress {
172.17.10.100(設置的虛擬VIP)
}
}
（backup從）配置文件設置
這樣就實現了地址漂移了（意思就是master主機器不行了，設置的虛擬VIP會飄到backup從機器上，這樣的話在主從機器上提供同樣的服務，這樣主機器壞了也不影響服務，實現了高可用。
基於linux實現keepalived高可用的集群網站架構