1>keepalived原理及配置介紹

什么是Keepalived呢，keepalived觀其名可知，保持存活，在網絡里面就是 保持在線 了，也就是所謂的高可用或熱備，用來防止單點故障(單點故障是指一旦某一點出現故障就會導致整個系統架構的不可用)的發生， Keepalived通過請求一個vip來達到請求真是IP地址的功能，而VIP能夠在一臺機器發生故障時候，自動漂移到另外一臺機器上，從來達到了高可用HA功能。 那說到keepalived時不得不說的一個協議就是VRRP協議，可以說這個協議就是keepalived實現的基礎，那么首先我們來看看VRRP協議。

注：搞運維的要有足夠的耐心，不理解協議就很難透徹的掌握keepalived的了

一，VRRP協議

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學過網絡的朋友都知道，網絡在設計的時候必須考慮到冗余容災，包括線路冗余，設備冗余等，防止網絡存在單點故障，那在路由器或三層交換機處實現冗余就顯得尤為重要，在網絡里面有個協議就是來做這事的，這個協議就是VRRP協議，Keepalived就是巧用VRRP協議來實現高可用性(HA)的

VRRP協議有一篇文章寫的非常好，大家可以直接看這里(記得認真看看哦，后面基本都已這個為基礎的了)
帖子地址： http://bbs.ywlm.net/thread-790-1-1.html
只需要把服務器當作路由器即可！

在《 VRRP協議 》里講到了虛擬路由器的ID也就是VRID在這里比較重要

keepalived完全遵守VRRP協議，包括競選機制等等

二，Keepalived原理

Keepalived原理
keepalived也是模塊化設計，不同模塊復雜不同的功能，下面是keepalived的組件
core check vrrp libipfwc libipvs-2.4 libipvs-2.6

core：是keepalived的核心，復雜主進程的啟動和維護，全局配置文件的加載解析等
check：負責healthchecker(健康檢查)，包括了各種健康檢查方式，以及對應的配置的解析包括LVS的配置解析
vrrp：VRRPD子進程，VRRPD子進程就是來實現VRRP協議的
libipfwc：iptables(ipchains)庫，配置LVS會用到
libipvs*：配置LVS會用到
注意，keepalived和LVS完全是兩碼事，只不過他們各負其責相互配合而已

keepalived啟動后會有三個進程
父進程：內存管理，子進程管理等等
子進程：VRRP子進程
子進程：healthchecker子進程

有圖可知，兩個子進程都被系統WatchDog看管，兩個子進程各自復雜自己的事，healthchecker子進程復雜檢查各自服務器的健康程度，例如HTTP，LVS等等，如果healthchecker子進程檢查到MASTER上服務不可用了，就會通知本機上的兄弟VRRP子進程，讓他刪除通告，并且去掉虛擬IP，轉換為BACKUP狀態

三，Keepalived配置文件詳解

keepalived配置詳解
keepalived有三類配置區域(姑且就叫區域吧)，注意不是三種配置文件，是一個配置文件里面三種不同類別的配置區域

全局配置(Global Configuration)
VRRPD配置
LVS配置

一，全局配置
全局配置又包括兩個子配置：
全局定義(global definition)
靜態路由配置(static ipaddress/routes)

1，全局定義(global definition) 配置范例
全局配置解析
global_defs全局配置標識，表面這個區域{}是全局配置
表示keepalived在發生諸如切換操作時需要發送email通知，以及email發送給哪些郵件地址，郵件地址可以多個，每行一個

notification_email_from admin@example.com
表示發送通知郵件時郵件源地址是誰

smtp_server 127.0.0.1
表示發送email時使用的smtp服務器地址，這里可以用本地的sendmail來實現

smtp_connect_timeout 30
連接smtp連接超時時間

router_id node1
機器標識

2，靜態地址和路由配置范例

這里實際上和系統里面命令配置IP地址和路由一樣例如：
192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global 相當于: ip addr add 192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global
就是給eth0配置IP地址
路由同理
一般這個區域不需要配置
這里實際上就是給服務器配置真實的IP地址和路由的，在復雜的環境下可能需要配置， 一般不會用這個來配置 ，我們可以直接用vi /etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth1來配置，切記這里可不是VIP哦，不要搞混淆了，切記切記！

二，VRRPD配置
VRRPD配置包括三個類
VRRP同步組(synchroization group)
VRRP實例(VRRP Instance) VRRP腳本

1，VRRP同步組(synchroization group)配置范例
其中：
http和mysql是實例名和下面的實例名一致

notify /path/to/notify.sh：

smtp alter表示切換時給global defs中定義的郵件地址發送右鍵通知

2，VRRP實例(instance) 配置范例

state： state指定instance(Initial)的初始狀態，就是說在配置好后，這臺服務器的初始狀態就是這里指定的，但這里指定的不算，還是得要通過競選通過優先級來確定，里如果這里設置為master，但如若他的優先級不及另外一臺，那么這臺在發送通告時，會發送自己的優先級，另外一臺發現優先級不如自己的高，那么他會就回搶占為master

interface： 實例綁定的網卡，因為在配置虛擬IP的時候必須是在已有的網卡上添加的

dont track primary： 忽略VRRP的interface錯誤

track interface： 跟蹤接口，設置額外的監控，里面任意一塊網卡出現問題，都會進入故障(FAULT)狀態，例如，用nginx做均衡器的時候，內網必須正常工作，如果內網出問題了，這個均衡器也就無法運作了，所以必須對內外網同時做健康檢查

mcast src ip： 發送多播數據包時的源IP地址，這里注意了，這里實際上就是在那個地址上發送VRRP通告，這個非常重要，一定要選擇穩定的網卡端口來發送，這里相當于heartbeat的心跳端口，如果沒有設置那么就用默認的綁定的網卡的IP，也就是interface指定的IP地址

garp master delay： 在切換到master狀態后，延遲進行免費的ARP(gratuitous ARP)請求

virtual router id： 這里設置VRID，這里非常重要，相同的VRID為一個組，他將決定多播的MAC地址

priority 100： 設置本節點的優先級，優先級高的為master

advert int： 檢查間隔，默認為1秒

virtual ipaddress： 這里設置的就是VIP，也就是虛擬IP地址，他隨著state的變化而增加刪除，當state為master的時候就添加，當state為backup的時候刪除，這里主要是有優先級來決定的，和state設置的值沒有多大關系，這里可以設置多個IP地址

virtual routes： 原理和virtual ipaddress一樣，只不過這里是增加和刪除路由

lvs sync daemon interface： lvs syncd綁定的網卡

authentication： 這里設置認證

auth type： 認證方式，可以是PASS或AH兩種認證方式

auth pass： 認證密碼

nopreempt： 設置不搶占，這里只能設置在state為backup的節點上，而且這個節點的優先級必須別另外的高

preempt delay： 搶占延遲

debug： debug級別

notify master： 和sync group這里設置的含義一樣，可以單獨設置，例如不同的實例通知不同的管理人員，http實例發給網站管理員，mysql的就發郵件給DBA

3，VRRP腳本


首先在vrrp_script區域定義腳本名字和腳本執行的間隔和腳本執行的優先級變更
vrrp_script check_running { script "/usr/local/bin/check_running" interval 10 #腳本執行間隔 weight 10 #腳本結果導致的優先級變更：10表示優先級+10；-10則表示優先級-10 } 然后在 實例 ( vrrp_instance )里面引用，有點類似腳本里面的函數引用一樣：先定義，后引用函數名
track_script {
check_runningweight 20
}

注意：VRRP腳本(vrrp_script)和VRRP實例( vrrp_instance )屬于同一個級別

LVS配置

如果你沒有配置LVS+keepalived那么無需配置這段區域，里如果你用的是nginx來代替LVS，這無限配置這款，這里的LVS配置是專門為keepalived+LVS集成準備的。
注意了，這里LVS配置并不是指真的安裝LVS然后用ipvsadm來配置他，而是用keepalived的配置文件來代替ipvsadm來配置LVS，這樣會方便很多，一個配置文件搞定這些，維護方便，配置方便是也！

這里LVS配置也有兩個配置
一個是虛擬主機組配置
一個是虛擬主機配置

1，虛擬主機組配置文件詳解
這個配置是可選的，根據需求來配置吧，這里配置主要是為了讓一臺realserver上的某個服務可以屬于多個Virtual Server，并且只做一次健康檢查

virtual_server_group <STRING> {
# VIP port
<IPADDR> <PORT>
<IPADDR> <PORT>
fwmark <INT>
}

2，虛擬主機配置

virtual server可以以下面三種的任意一種來配置
下面以第一種比較常用的方式來配詳細解說一下

virtual_server 192.168.1.2 80 { #設置一個virtual server: VIP:Vport
delay_loop 3 # service polling的delay時間，即服務輪詢的時間間隔

lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh #LVS調度算法
lb_kind NAT|DR|TUN #LVS集群模式
persistence_timeout 120 #會話保持時間（秒為單位），即以用戶在120秒內被分配到同一個后端realserver
persistence_granularity <NETMASK> #LVS會話保持粒度，ipvsadm中的-M參數，默認是0xffffffff，即每個客戶端都做會話保持
protocol TCP #健康檢查用的是TCP還是UDP
ha_suspend #suspendhealthchecker’s activity
virtualhost <string> #HTTP_GET做健康檢查時，檢查的web服務器的虛擬主機（即host：頭）

sorry_server <IPADDR> <PORT> #備用機，就是當所有后端realserver節點都不可用時，就用這里設置的，也就是臨時把所有的請求都發送到這里啦

real_server <IPADDR> <PORT> #后端真實節點主機的權重等設置，主要，后端有幾臺這里就要設置幾個
{
weight 1 #給每臺的權重，0表示失效(不知給他轉發請求知道他恢復正常)，默認是1
inhibit_on_failure #表示在節點失敗后，把他權重設置成0，而不是沖IPVS中刪除

notify_up <STRING> | <QUOTED-STRING>#檢查服務器正常(UP)后，要執行的腳本
notify_down <STRING> | <QUOTED-STRING> #檢查服務器失敗(down)后，要執行的腳本

HTTP_GET #健康檢查方式
{
url { #要堅持的URL，可以有多個
path / #具體路徑
digest <STRING>
status_code 200 #返回狀態碼
}
connect_port 80 #監控檢查的端口

bindto <IPADD> #健康檢查的IP地址
connect_timeout 3 #連接超時時間
nb_get_retry 3 #重連次數
delay_before_retry 2 #重連間隔
} # END OF HTTP_GET|SSL_GET

#下面是常用的健康檢查方式，健康檢查方式一共有HTTP_GET|SSL_GET|TCP_CHECK|SMTP_CHECK|MISC_CHECK這些
#TCP方式
TCP_CHECK {
connect_port 80
bindto 192.168.1.1
connect_timeout 4
} # TCP_CHECK

# SMTP方式 ，這個可以用來給郵件服務器做集群
SMTP_CHECK
host {
connect_ip <IP ADDRESS>
connect_port <PORT> #默認檢查25端口
14 KEEPALIVED
bindto <IP ADDRESS>
}
connect_timeout <INTEGER>
retry <INTEGER>
delay_before_retry <INTEGER>
# "smtp HELO"?|·- ?ê§?à "
helo_name <STRING>|<QUOTED-STRING>
} #SMTP_CHECK

#MISC方式 ，這個可以用來檢查很多服務器只需要自己會些腳本即可
MISC_CHECK
{
misc_path <STRING>|<QUOTED-STRING> #外部程序或腳本
misc_timeout <INT> #腳本或程序執行超時時間

misc_dynamic #這個就很好用了，可以非常精確的來調整權重，是后端每天服務器的壓力都能均衡調配，這個主要是通過執行的程序或腳本返回的狀態代碼來動態調整weight值，使權重根據真實的后端壓力來適當調整，不過這需要有過硬的腳本功夫才行哦
#返回0：健康檢查沒問題，不修改權重
#返回1：健康檢查失敗，權重設置為0
#返回2-255：健康檢查沒問題，但是權重卻要根據返回代碼修改為 返回碼-2 ，例如如果程序或腳本執行后返回的代碼為200，#那么權重這回被修改為 200-2
}
} # Realserver
} # Virtual Server

配置文件到此就講完了，下面是一份未加備注的完整配置文件
注意，這里僅僅是羅列，并不是可用的配置文件。里面需要根據自己的時間情況稍加配置才能用。

2>keepalived主從配置介紹