keepalived介紹

• Keepalived軟體起初是專為LVS負載均衡軟體設計的，用來管理並監控LVS集群系統中各個服務節點的狀態，後來又加入了可以實現高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能夠管理LVS軟體外，還可以作為其他服務（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解決方案軟體。
• Keepalived軟體主要是通過VRRP協議實現高可用功能的。VRRP是Virtual Router RedundancyProtocol(虛擬路由器冗餘協議）的縮寫，VRRP出現的目的就是為了解決靜態路由單點故障問題的，它能夠保證當個別節點宕機時，整個網路可以不間斷地執行。

keepalived服務的三個重要功能

• 管理LVS負載均衡軟體
• 實現LVS叢集節點的健康檢查中
• 作為系統網路服務的高可用性（failover）

keepalived高可用故障切換轉移原理

• 在 Keepalived服務正常工作時，主 Master節點會不斷地向備節點發送（多播的方式）心跳訊息，用以告訴備Backup節點自己還活看，當主 Master節點發生故障時，就無法傳送心跳訊息，備節點也就因此無法繼續檢測到來自主 Master節點的心跳了，於是呼叫自身的接管程式，接管主Master節點的 IP資源及服務。而當主 Master節點恢復時，備Backup節點又會釋放主節點故障時自身接管的IP資源及服務，恢復到原來的備用角色。

keepalived服務的工作原理

• keepalived高可用是通過VRRP進行通訊的，VRRP是通過競選機制來確定主備的，主的優先順序高於備，因此，工作時主會優先獲得所有的資源，備節點處於等待狀態，當主掛了的時候，備節點就會接管主節點的資源，然後頂替主節點對外提供服務。
• 在 Keepalived服務對之間，只有作為主的伺服器會一直髮送 VRRP組播包,告訴備它還活著，此時備不會搶佔主，當主不可用時，即備監聽不到主傳送的組播包時，就會啟動相關服務接管資源，保證業務的連續性.接管速度最快可以小於1秒。

keepalived配置檔案詳解

! Configuration File for keepalived

global_defs {		##全域性配置
   notification_email {		##定義報警收件人郵件
     
 
[email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]		##定義報警發件人郵箱
   smtp_server 192.168.200.1		##郵箱伺服器的地址
   smtp_connect_timeout 30			##定義郵箱超時時間
   router_id LVS_DEVEL				##定義路由標識資訊，同區域網內唯一
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {			##定義示例
    state MASTER				##指定keepalived節點的初始狀態，可選值為master|backup
    interface eth0				##VRRP例項繫結的網絡卡介面，使用者傳送VRRP包
    virtual_router_id 51		##虛擬路由的ID，同一叢集要一致
    priority 100				##定義優先順序，按優先順序來決定主備角色，優先順序越大越優先
    nopreempt					##設定不搶佔
    advert_int 1				##主備通訊時間間隔
    authentication {			##配置認證
        auth_type PASS			##認證方式，此處為密碼
        auth_pass 1111			##同一叢集中的keepalived配置裡的此處必須一致，推薦使用8位隨機數
    }
    virtual_ipaddress {			##配置要使用的VIP地址
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    }
}

virtual_server 192.168.200.100 443 {		##配置虛擬伺服器
    delay_loop 6				##健康檢查的時間間隔
    lb_algo rr					##LVS排程演算法
    lb_kind NAT					##LVS模式，模式有三種NAT、TUN、DR
    persistence_timeout 50		##持久化超時時間，單位是秒
    protocol TCP				##第4層協議

    real_server 192.168.201.100 443 {			##定義真實處理請求伺服器
        weight 1			##給伺服器指定權重，預設為1
        SSL_GET {
            url {
              path /		##指定要檢查的URL路徑
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc		##摘要資訊
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3		##連線的超時時間
            nb_get_retry 3			##get嘗試次數
            delay_before_retry 3	##在嘗試之前延遲多長時間
        }
    }
}

配置檔案中配置段詳解

• vrrp_instance段配置

nopreempt ：設定為不搶佔。預設搶佔，當高優先順序的機器恢復後，會搶佔低優先順序的機器成為MASTER，而不搶佔，則允許低優先順序的機器繼續成為MASTER，即使高優先順序的機器已經上線。如果要使用這個功能，則“state”（初始化）狀態必須為BACKUP。
preempt_delay ：設定搶佔延遲，單位是秒，範圍0-1000，預設為0。發現低優先順序的MASTER後多少秒開始搶佔。

• vrrp_script段配置

作用：新增一個週期性執行的指令碼。指令碼的退出狀態碼會被呼叫它所有的VRRP Instance記錄。
注意：至少有一個VRRP例項呼叫它並且優先順序不能為0，優先順序範圍是1-254。
vrrp_script < SCRIPT_NAME > {
…
}
選項說明：
script “/path/to/somewhere”——指定要執行的指令碼的路徑。
interval < INTEGER >——指定指令碼執行的間隔
timeout < INTEGER>——指定在多少秒後，指令碼被認為執行失敗
weight < -254~254 >——調整優先順序，預設為2
rise < INTEGER >——執行成功多少次才認為是成功
fall < INTEGER >——執行失敗多少次才認為失敗
user < USERNAME> [GROUPNAME]——執行指令碼的使用者和組
init_fail——假設指令碼初始狀態是失敗狀態
//weight說明：
1)如果指令碼執行成功（退出狀態碼為0），weight大於0，則priority增加
2)如果指令碼執行失敗（退出狀態碼為非0），weight小於0，則priority減小
其他情況，priority不變。

• real_server段配置

weight < INT >——給伺服器指定權重，預設為1
inhibit_on_failure——當伺服器健康檢查失敗時，將其weight設定為0，而不是重Virtual Server中移除
notify_up < STRING >——當伺服器健康檢查成功時，執行的指令碼
notify_down < STRING >——當伺服器健康檢查失敗時，執行的指令碼
uthreshold < INT >——到這臺伺服器的最大連線數
lthreshold < INT >——到這臺伺服器的最小連線數

• tcp_check段配置

connect_ip < IP ADDRESS >——連線的IP地址。預設是“real_server”的ip地址
connect_port < PORT>——連線埠。預設是"real_server"的埠
bindto < IP ADDRESS >——發起連線的介面地址
bind_port < PORT >——發起連線的源埠
connect_timeout < INT >——連線超時時間。預設是5s
fwmark < INTEGER >——使用fwmark對所有出去的檢查資料包進行標記
warmup < INT >——指定一個隨機延遲，最大為N秒。可防止網路阻塞，如果為0，則關閉該功能
retry < INIT >——重試次數。預設是1次
delay_before_retry < INT >——預設是1秒。在重試之前延遲多少秒