1、keepalived 原理

1、keepalived是什么

keepalived是集群管理中保證集群高可用的一個服務軟件，其功能類似于heartbeat，用來防止單點故障。

2、keepalived工作原理

keepalived是以VRRP協(xié)議為實現(xiàn)基礎的，VRRP全稱Virtual Router Redundancy Protocol，即虛擬路由冗余協(xié)議。

虛擬路由冗余協(xié)議，可以認為是實現(xiàn)路由器高可用的協(xié)議，即將N臺提供相同功能的路由器組成一個路由器組，這個組里面有一個master和多個backup，master上面有一個對外提供服務的vip（該路由器所在局域網內其他機器的默認路由為該vip），master會發(fā)組播，當backup收不到vrrp包時就認為master宕掉了，這時就需要根據(jù)VRRP的優(yōu)先級來選舉一個backup當master。這樣的話就可以保證路由器的高可用了。

keepalived主要有三個模塊，分別是core、check和vrrp。core模塊為keepalived的核心，負責主進程的啟動、維護以及全局配置文件的加載和解析。check負責健康檢查，包括常見的各種檢查方式。vrrp模塊是來實現(xiàn)VRRP協(xié)議的。

3、keepalived的配置文件

keepalived只有一個配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下幾個配置區(qū)域，分別是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server

2、keepalived 在Linux下的安裝

1、準備工作

Linux主機：10.122.111.80 、
Linux主機：10.122.111.81、
虛擬IP：10.122.111.99、
操作系統(tǒng)：銀河麒麟 V3.3

2、安裝Keepalived

兩臺Linux主機都需要安裝Keepalived，如下步驟兩臺機需要重復進行。

1、下載Keepalived

下載至目錄：/home/zz/user/software

wget http://keepalived.org/software/keepalived-1.3.8.tar.gz

2、解壓Keepalived

tar -zxvf keepalived-1.3.8.tar.gz

3、配置Keepalived

cd keepalived-1.3.8/

./configure

此步驟可能出現(xiàn)錯誤，

checking libnfnetlink/libnfnetlink.h usability... no

checking libnfnetlink/libnfnetlink.h presence... no

checking for libnfnetlink/libnfnetlink.h... no

configure: error: libnfnetlink headers missing

如下圖：

解決方法如下：

將 usr.zip 包解壓至keepalived-1.3.8目錄，解壓，然后執(zhí)行

cp -R usr/ /

成功后，重新執(zhí)行

./configure

成功，如下圖：

 4、編譯安裝Keepalived

make
make install

3、配置防火墻

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 \ --in-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter OUTPUT 0 \ --out-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT

firewall-cmd --reload

注意：上述【p4p1】為配置的網卡名稱。

4、配置服務啟動

cp /home/zz/user/software/keepalived-1.3.8/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

執(zhí)行完成后，即可使用服務的形式啟動Keepalived，如下：

service keepalived start

如果使用 service keepalived status命令查看狀態(tài)出現(xiàn)如下問題：

/etc/init.d/keepalived:行15: /etc/sysconfig/keepalived: 沒有那個文件或目錄

則需要執(zhí)行：

ln -s /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

執(zhí)行成功后，重啟Keepalived服務，即可查看狀態(tài)。

如果Keepalived啟動不成功，錯誤信息如下：

Keepalived_vrrp exited with permanent error CONFIG. Terminating

說明Keepalived 核心配置文件配置有誤，繼續(xù)往下配置即可，此問題先不用處理。

5、配置雙機

Keepalived配置文件為：/etc/keepalived/keepalived.conf，

現(xiàn)進行如下配置：

使用10.122.111.80 為主節(jié)點，

使用10.122.111.81為從節(jié)點 進行配置，

修改主節(jié)點80的配置文件 keepalived.conf，內容修改如下所示：

! Configuration File for keepalived
 global_defs {
  notification_email {
   # acassen@firewall.loc
   # failover@firewall.loc
   # sysadmin@firewall.loc
  }
  notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
  # smtp_server 192.168.200.1
  # smtp_connect_timeout 30
  router_id SERVER_1
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state MASTER
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 100
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

修改從節(jié)點81的配置文件 keepalived.conf，內容修改如下所示：

! Configuration File for keepalived
 global_defs {
  notification_email {
   # acassen@firewall.loc
   # failover@firewall.loc
   # sysadmin@firewall.loc
  }
  notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
  # smtp_server 192.168.200.1
  # smtp_connect_timeout 30
  router_id SERVER_2
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state BACKUP
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 50
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

配置完成后，分別啟動 Keepalived，并進行狀態(tài)查看，如下圖：

 6、配置非搶占模式

Keepalived默認為搶占模式，主節(jié)點Master在故障回復重新開啟使用時會掠奪當前從服務器的虛擬IP，重新占據(jù)中心地位，在一個去中心化的集群中，可配置非搶占模式，即正在處于服務狀態(tài)的主機虛擬IP不會被搶走知道此臺服務器出現(xiàn)問題。

只需要在原有Master配置文件中修改如下配置即可（Backup節(jié)點無需更改）：

nopreempt

state BACKUP

調整后的配置文件如下：

! Configuration File for keepalived
 global_defs {
  notification_email {
   # acassen@firewall.loc
   # failover@firewall.loc
   # sysadmin@firewall.loc
  }
  notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
  # smtp_server 192.168.200.1
  # smtp_connect_timeout 30
  router_id SERVER_1
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state BACKUP  # 此處由MASTER調整為BACKUP
   nopreempt    # 此處添加非搶占模式配置
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 100
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

 7、查看虛擬IP指向

判斷當前服務器是否擁有虛擬IP，執(zhí)行如下命令，如果有結果則說明當前服務器正處于服務狀態(tài)，如果查詢?yōu)榭?，則說明當前服務器不用有虛擬IP，處于備用狀態(tài)。

ip addr|grep 10.122.111.99

說明當前服務器擁有虛擬IP。

8、如何判斷腦裂？

分別在兩臺機查看當前服務器是否擁有虛擬IP，如果兩臺服務器都擁有，則說明發(fā)生了腦裂，證明目前雙機通信出現(xiàn)問題，產生此問題的原有在于 兩臺服務器都探測不到組內其他服務器的狀態(tài)（心跳請求無法正常響應），私自判定另一臺服務器掛起，則搶占虛擬IP，腦裂的出現(xiàn)是不被允許的，解決此問題的方法為檢查防火墻設置（關閉防火墻）或者使用串口通信。

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