Keepalived服务详解

java1234

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2020-09-26 00:54

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  作者 |  Praywu 

来源 |  urlify.cn/e2MnI3

66套java从入门到精通实战课程分享

1. VRRP协议

1.1 VRRP协议概述

  • VRRP协议的出现是为了解决静态路由的单点故障,它是通过一种竞选机制来将路由任务交给某个vrrp路由器的

  • 在VRRP物理结构中,有多个物理的VRRP路由器,其中有一台称为“master”(主节点路由器),其他的都是“backup”(备节点路由器)

    • master和backup的身份,是通过他妈的优先级来定义竞选的

  • 在VRRP虚拟结构中,虚拟路由都是通过“MAC+VRID”的形式来标识的,如“00-00-5E-00-01-{VRID}”

    • 只有master节点才会发送VRRP广告包(vrrp advertisement message)

    • 当master节点宕掉的时候,backup中优先级最高的VRRP设备会抢占并升级为master

1.2 VRRP的术语

  • 虚拟路由器

    • 由一个Master路由器和多个Backup路由器组成,主机将虚拟路由器当做默认网关(将Master和Backup看做一个整体)

  • VRID

    • 虚拟路由器的标识,有相同的VRID的一组路由器构成一个虚拟路由器

  • Master路由器

    • 虚拟路由器中承担报文转发任务的路由器

  • Backup路由器

    • 虚拟路由器中备份节点路由器

  • 虚拟IP地址

    • 虚拟路由器的IP地址,一个虚拟路由器可以拥有一个或多个IP地址

  • VIP

    • IP地址拥有者,接口IP地址与虚拟IP地址相同的路由器被称为IP地址拥有者

  • VMAC

    • 虚拟MAC地址,一个虚拟路由器拥有一个虚拟MAC地址,通常情况下,虚拟路由器回应ARP请求使用的是虚拟MAC地址

  • 优先级

    • VRRP根据优先级来确定虚拟路由器中每台路由器的地位

  • 非抢占式

    • 如果backup路由器工作在此模式下,则若Master路由器没有出现故障,backup即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master

  • 抢占式

    • 如果backup路由器工作在抢占方式下,当它收到VRRP报文后,会将主机的优先级与通告报文中的优先级进行比较,

    • 如果主机的优先级比当前的Master路由器的优先级高,就会主动抢占成为Master路由器,否则,将保持Backup状态

1.3 VRRP的工作过程

  • 虚拟路由器中的路由器根据优先级选举出Master

    • Master路由器通过发送免费ARP报文,将主机的虚拟MAC地址通知给它连接的设备或者主机,从而承担报文转发任务

  • Master路由器周期性发送VRRP报文,以公布其配置信息(优先级等)和工作状况

  • 如果Master路由器出现故障,虚拟路由器中的Backup路由器将根据优先级重新选举出新的Master

  • 虚拟路由器状态切换时,Master路由器由一台设备切换为另一台设备

    • 新的Master路由器发送一个携带虚拟路由器的MAC地址和虚拟IP地址信息的免费ARP报文,以更新与它连接的主机中的ARP相关的信息

    • 网路中的主机感知不到Master路由器已经切换为另外一台设备

  • Backup路由器的优先级高于Master路由器时,由Backup路由器的工作方式(抢占方式和非抢占方式)决定是否重新选举Master

  • 为了保证Master路由器和Backup路由器能够协调工作,VRRP需要实现以下功能

    • Master路由器的选举

    • Master路由器状态的通告

    • 为了提高安全性,VRRP还提供了认证功能

1.4 Master路由器的选举

  • VRRP根据优先级来确定虚拟路由器中每台路由器的角色(Master路由器或Backup路由器),优先级越高,则越有可能成为Master路由器

  • 初始创建的路由器在Backup状态,通过VRRP报文获知虚拟路由器中其他成员的优先级

    • 采用抢占工作方式的路由器将抢占成为Master状态,周期性的发送VRRP报文

    • 采用非抢占式工作方式的路由器仍保持Backup状态

    • 如果VRRP报文中Master路由器的优先级高于自己的优先级,则路由器保持在Backup状态

    • 如果VRRP报文中Master路由器的优先级低于自己的优先级

    • 如果在一定时间内没有收到VRRP报文,则路由器切换为Master状态

  • VRRP优先级的取值范围为0到255(数值越大优先级越高),可配置的范围是1到254

    • 优先级0为系统保留给路由器放弃Master位置时候使用,255则是系统保留给IP地址拥有者使用

    • 当路由器为IP地址拥有者时,其优先级始终为255,因此当虚拟路由器内存在IP地址拥有者时,只要其工作正常,则为Master路由器

1.5 Master路由器状态的通告

  • Master路由器周期性发送VRRP报文,在虚拟路由器中公布其配置信息(优先级等)和工作状况

    • Backup路由器通过接收到VRRP报文的情况来判断Master路由器是否工作正常

  • Master路由器主动放弃Master地位(如Master路由器退出虚拟路由器)时

    • 会发送优先级为0的VRRP报文,致使Backup路由器快速切换变成Master路由器,这个切换时间称为Skew time

    • 计算方式为(256-Backup路由器的优先级)/256,单位为秒

  • 当Master路由器因故障不能发送VRRP报文时,Backup路由器并不能立即知道其工作状况

    • Backup路由器等待一段时间后,如果还没接收到VRRP报文,那么会认为Master路由器无法正常工作,而把自己升级为Master路由器,周期性发送VRRP报文,如果此时多个Backup路由器竞争Master路由器的位置,将通过优先级来选举Master路由器,Backup路由器默认等待的时间称为Master_Down_Interval,取值为:(3*VRRP报文的发送时间间隔)+Skewtime,单位为秒

在性能不够稳定的网络中,Backup路由器可能因为网络堵塞而在Master_Down_Interval期间没有收到Master路由器的报文而主动抢占为Master位置,如果此时原Master路由器的报文又到达了,就会出现虚拟路由器的成员频繁的进行Master抢占现象,为了缓解这种现象的发生,特制定了延迟等待定时器,它可以使得Backup路由器在等待了Master_Down_Interval后,再等待延迟等待时间,如在此期间仍然没有收到VRRP报文,此时Backup路由器才会切换为Master路由器,对外发送VRRP报文。

1.6 认证方式

1)无认证

  • 不进行任何VRRP报文的合法性认证,不提供安全性保障

2)简单字符认证

  • 在一个有可能受到安全威胁的网络中,可以将认证方式设置为简单字符认证(一般就采用这种认证)

  • 发送VRRP报文的路由器将认证字填入到报文中,而收到VRRP报文的路由器会将收到的VRRP报文中的认证字和本地配置的认证字进行比较,如果认证字相同,则认为接受到的报文是合法的VRRP报文,否则认为接收到的报文是一个非法报文

3)MD5认证

  • 在一个非常不安全的网络中,可以将认证方式设置为MD5认证

  • 发送VRRP报文的路由器利用认证字和MD5算法对VRRP报文进行加密,加密后的报文保存在Authentication Header(认证头)中,收到VRRP报文的路由器会利用认证字解密报文,检查该报文的合法性


2. keepalived

2.1 keepalived概述

1)keepalived的功能

  • 对后端RealServer进行健康状况检查,支持4层、5层和7层协议进行健康检查

  • 对负载均衡器进行高可用,防止Director单点故障

2)keepalived的运作

  • 通过VRRP(Virtual Router Redundancy Protocol)虚拟路由冗余协议来实现故障转移。

  • keepalived正常工作时,主节点(master)会不断的发送心跳信息给备节点(backup)

    • 当备节点在一定时间内没有收到主节点的心跳信息时,备节点会认为主节点宕了,就会接管主节点上的资源,并继续向外提供服务保证其可用性

    • 当主节点恢复时,备节点会自动让出资源并再次自动成为备节点

3)keepalived监控LVS

  • 使用keepalived监控、高可用LVS集群时(keepalived+lvs),并不需要在Director上使用ipvsadm额外配置ipvs规则。

  • 因为keepalived中集合了管理ipvs规则的组件(ipvs wrapper),可以直接在keepalived的配置文件中配置ipvs相关规则,在解析配置文件时会通过特定的组件将规则发送给到内核中的ipvs模块。

2.2 keepalived软件结构

1)VRRP协议

  • vrrp协议在Linux主机上以守护进程方式的实现,原生设计目的是为了高可用ipvs服务

  • 能够根据配置文件生成ipvs规则,并对各RS的健康做检测

    • vrrp_script

    • vrrp_track

  • 基于vrrp协议完成地址滚动

  • 为vip地址所在的节点生成ipvs规则(在配置文件中预先定义)

  • 基于脚本调用接口通过执行脚本完成脚本中定义的功能,进而影响集群事务

2)keepalived的组件

  • keepalived服务启动时,将产生三个相关进程,一个父进程和两个子进程

    • 主进程:Watchdog看门狗主进程

    • 子进程1:VRRP Child

    • 子进程2:Healthchecking Child

  • 两个子进程都会开启本地套接字Unix Domain Socket

    • 当keepalived服务启动后,父进程会通过unix domain socket每隔5秒发送一个hello消息给子进程

    • 如果父进程无法发送消息给子进程,将认为子进程出现问题,于是会重启子进程

  • 核心组件

    • 用来设定、监控vrrp的ip地址

    • 负责将配置文件中的IPVS相关规则发送到内核的ipvs模块

    • 提供读取自定义脚本的功能,该组件在使用时,将临时产生一个子进程来执行任务

    • 提供Director的故障转移功能从而实现Director的高可用

    • 该组件可独立提供功能,无需LVS的支持,该组件使用独立的子进程负责,但被父进程监控

    • 负责RealServer的健康状况检查,并在LVS的拓扑中移除、添加RealServer

    • 它支持layer4/5/7层的协议检查,该组件使用独立的子进程负责,但被父进程监控

    • 看门狗,负责fork和监控子进程,对Checkers和vrrp stack进行监控

    • Watchdog

    • Checkers

    • VRRP Stack

    • System Call

    • IPVS wrapper

    • Netlink Reflector

  • IO复用器

  • 内存管理

  • 配置文件分析器

3)工作模型

  • 主备:单虚拟路由器

  • 主主:主/备(虚拟路由器1)+ 备/主(虚拟路由器2)


3. keepalived的配置和使用

3.1 使用前的配置


  • 各节点时间要同步

  • 确保iptables和selinux不会成为阻碍

  • 确保各节点的用于集群服务的接口支持MULTICAST通信

    • 开启网卡的多播功能:ip link set multicast on dev ens33

    • D类地址:224-239(多播地址的范围)

  • 各节点之间可通过主机名互相通信(可选)

    • 节点的名称设定与hosts文件中解析的主机名都要保持一致

    • uname -n 获得的主机,与解析的主机名要相同

  • 各节点之间基于密钥认证的方式通过ssh互相通信(可选)

3.2 程序环境

  • 主程序文件

    • /usr/sbin/keepalived

  • Unit file

    • /usr/lib/systemd/system/keepalived.service

    • Unix file 的配置文件:/etc/sysconfig/keepalived

  • 配置文件

    • /etc/keepalived/keepalived.conf

3.3 配置文件概述

# 全局配置(全局配置有Global definitions和Static routes/address,全局定义和静态路由)
# GLOBAL CONFIGURATION: 
     global_defs                 # Block id
         {
            ...
         }
        
# 配置vrrp实例(VRRP实例和VRRP同步组)
# VRRPD CONFIGURATION:
     vrrp instance               # 虚拟路由器,VRRP实例
         vrrp_instance  NAME {
              ...
         }
     vrrp synchronization group  # VRRP同步组
         vrrp_sync_group  NAME  {
              ...
         }
# ipvs的相关配置
# LVS CONFIGURATION:
      # 集群服务,服务内的RS
      Virtual server groups 
      Virtual server               #ipvs集群的vs和rs

  • 如果多个实例同进同退,那么就要把他们配置成一个同步组(高可用LVS的NAT模式时)

    • 如下图所示,当vip1在网卡1上时,vip2必须要在网卡2上,所以vip1和vip2必须同进同退

    • vip1在哪个节点上,vip2就应该在哪个节点上

3.4 配置文件详解

1)全局配置

### 全局配置 ###
global_defs {              # 全局部分定义邮件报警系统,可以不用定义
    notification_email {   # 定义邮件发送目标,收件人邮箱地址                
        acassen@firewall.loc
        failover@firewall.loc
    } 
    notification_email_from  hgzerowzh@qq.com # 定义发件人邮箱地址
    smtp_server 192.168.200.1    # 定义邮件发送服务器IP,本地发送写localhost
    smtp_connect_timeout 30      # 定义邮件服务器建立连接的超时时长
    router_id c7_node_03         # 标识keepalived服务器的字符串,物理节点的标识符;建议使用主机名

    vrrp_skip_check_adv_addr     # 如果通告与接收的上一个通告来自相同的master路由器,则不执行检查
    !vrrp_strict                # 严格遵守VRRP协议,这一项最好关闭(加感叹号),若不关闭,可用vip无法被ping通
    vrrp_garp_interval 0.001     # 在一个接口发送的两个免费ARP之间的延迟,可以精确到毫秒级(默认是0)
    vrrp_mcast_group4 225.0.0.18 # IPV4多播地址,默认224.0.0.18,要改一改
    # 可以在多播地址上抓包来看vrrp报文:tcpdump -i ens33 -nn host 224.0.0.18
}

2)vrrp实例配置

### VRRP实例配置 ###
vrrp_instance NAME {
    state MASTER          # 定义实例的角色状态是master还是backup,在当前VRRP实例中此节点的初始状态
    interface eth0        # 定义vrrp绑定的接口,即接收或发送心跳通告的接口,即HA监测接口
    virtual_router_id 51  # 虚拟路由标识(VRID),同一实例该数值必须相同,即master和backup中该值要相同
                               # 同一网卡上的不同vrrp实例,该值一定不能相同,取值范围为0-255,默认为51
    priority 100          # 该vrrp实例中本机的keepalived的优先级,优先级最高的为master(可用范围0-255)
                               # 该选项的优先级高于state选项,
                               # 即若state指定的是backup,但这里设置的值最高,则仍为master
    advert_int 1          # 心跳信息发送和接收时间间隔,单位为秒

    authentication {      # 认证方式,同一实例中这个配置必须完全一样才可通过认证,只建议使用PASS认证
        auth_type PASS         # 使用简单字符认证的方式
        auth_pass 1111         # 最多支持8字符,超过8字符将只取前8字符
    }

    virtual_ipaddress {   # 设置的VIP,当master出现故障后,VIP会故障转移到backup
                               # 这些vip默认配置在interface指定的接口别名上,可使用dev选项来指定配置接口
                               # 使用ip add的方式添加,若要被ifconfig查看,在IP地址后加上label即可
       192.168.200.16 label eth0:1
       192.168.200.17
       192.168.200.19/24 dev eth1
       # 格式:/ brd dev scope label
    }

    # 使用非抢占模式
    nopreempt   
         
    # 使用延迟抢占模式
    preempt_delay  TIME     
}


3)定义通知脚本

  • 定义格式:可以通过notify参数来实现master和backup的切换,且可以附加执行通知脚本

  • vrrp_instance {
        ...
        notify_master  |  # 当切换到master模式时,执行此脚本
        notify_backup  |  # 当切换到backup模式时,执行此脚本
        notify_fault  |   # 当切换到fault模式时,执行此脚本
        notify  |
    }   

  • 定义示例

  • vrrp_instance {
        ...
        notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
        notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
        notify_fault "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    }

  • 脚本示例

  • #!/bin/bash
    # Author: hgzerowzh
    # Description: An notify script
    #
    contact='root@localhost'

    notify() {
            mailsubject="$(hostname) to be $1: vip floating"
            mailbody="$(date +'%F %H:%M:%S'): vrrp transition, $(hostname) changed to be $1"
            echo $mailbody | mail -s "$mailsubject" $contact
    }

    case $1 in
        master)
        notify master
        exit 0
        ;;
        backup)
        notify backup
        exit 0
        ;;
        fault)
        notify fault
        exit 0
        ;;
        *)
        echo "Usage: $(basename $0) {master|backup|fault}"
        exit 1
        ;;
    esac

3.5 双主配置示例

1)配置图示

 2)配置示例

### node1:###
    vrrp_instance VI_1 {
            state MASTER
            interface eno16777736
            virtual_router_id 101
            priority 100
            advert_int 1
            authentication {
                    auth_type PASS
                    auth_pass ZPNnTQ6F
            }
            virtual_ipaddress {
                    172.16.100.9/16
            }
    }
    vrrp_instance VI_2 {
            state BACKUP
            interface eno16777736
            virtual_router_id 102
            priority 99
            advert_int 1
            authentication {
                    auth_type PASS
                    auth_pass IWyijM5Q
            }
            virtual_ipaddress {
                    172.16.100.10/16
            }
    }                                
            
### node2:###
    vrrp_instance VI_1 {
            state BACKUP
            interface eno16777736
            virtual_router_id 101
            priority 99
            advert_int 1
            authentication {
                    auth_type PASS
                    auth_pass ZPNnTQ6F
            }
            virtual_ipaddress {
                    172.16.100.9/16
            }
    }
    vrrp_instance VI_2 {
            state MASTER
            interface eno16777736
            virtual_router_id 102
            priority 100
            advert_int 1
            authentication {
                    auth_type PASS
                    auth_pass IWyijM5Q
            }
            virtual_ipaddress {
                    172.16.100.10/16
            }
    }    

4. keepalived中配置ipvs

4.1 ipvs配置语法格式

1)定义Virtual Server

virutal_server  vip  port  {  # 虚拟服务地址和端口,使用空格分隔,其中地址为VIP
       ...
}

virtual_server fwmark int  {  # 可以使用防火墙标记来定义
        ...
}
        
### 常用的参数 ###
    delay_loop                         # 对后端主机做检测,每隔多长时间发一次请求
    lb_algo   rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh      # 调度算法
    lb_kind   NAT|DR|TUN                    # 集群类型
    persistence_timeout                # 持久连接时长
    protocol TCP                            # 1.3.0版本之前只支持TCP
    sorry_server              # 当所有的RS都挂掉,则使用这里定义的主机提供服务     

2)定义Real Server & 健康状态检测

real_server    {
    ### 常用的参数 ###
    weight                           # 权重
    notify_up  |   # 上线脚本
    notify_down  | # 下线脚本
    ...

    ### 健康状态检测机制(web应用层检测)
    HTTP_GET|SSL_GET
    {
         # 检测参数
         url  {     
                 path          # 对哪个url做检测,使用path指明url
                 status_code      # 要获得什么响应码才算正确
                 digest        # 获取内容的校验码跟所期望的一样 
         }
         nb_get_retry             # get请求的重试次数
         delay_before_retry       # 两次重试之间的时间间隔
         connect_timeout      # 连接超时时长,默认为5s
         warmup                   # 健康状态检测延迟
    }
    
    ### 传输层健康状态检测(tcp协议层)
    TCP_CHECK
    {
         # 检测参数
         connect_timeout      # 每次发起连接时的超时时间
         
         nb_get_retry             # get请求的重试次数
         delay_before_retry       # 两次重试之间的时间间隔
         connect_timeout      # 连接超时时长,默认为5s
         warmup                   # 健康状态检测延迟
         
         # 其它参数
         connect_ip        # 向哪个地址的哪个端口做检测
         connect_port 
         bindto            # 自己使用固定的地址当源地址发请求
         bind_port 
    }
}

4.2 keepalived + LVS(NAT)

1)主节点的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     492540654@qq.com
     2469822904@qq.com
   }
   notification_email_from hgzero@localhost
   smtp_server localhost
   smtp_connect_timeout 30
   router_id c7_node_03
   vrrp_skip_check_adv_addr
   ! vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 225.0.0.18
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens37
    virtual_router_id 66
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass niba
    }
    virtual_ipaddress {  
       172.168.1.99/24   # 这个虚拟ip是流动网关地址
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 67
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass taba
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.11/24      # 这个虚拟ip是外网访问的浮动ip
    } 
}

# 将VI_1和VI_2做成一个同步组,在这个节点上,VI_1和VI_2同进退
vrrp_sync_group VG_1 {   
    group {
        VI_1
        VI_2
    }
}

# 虚拟服务地址和端口,使用空格分隔,其中地址为外网VIP
virtual_server  10.0.0.11 80 {  
    delay_loop 2              # 健康检查时间间隔
    lb_algo rr                # 定义负载均衡LB的算法,这里使用的是rr轮询调度算法
    lb_kind NAT               # lvs的模型,有NAT、DR、TUN三种
    ! persistence_timeout 3   # 持久会话保持时长
    protocol TCP              # 监控服务的协议类型,1.3.0版本之前只支持tcp,之后还支持udp

    real_server 172.168.1.101 80 {  # 定义后端的real_server部分,地址和端口使用空格分隔
        weight 1              # lvs权重
        HTTP_GET {            # 监控状况检查的检查方式,常见的有HTTP_GET、SSL_GET、TCP_CHECK、MISC_CHECK
            url {
              path /          # 指定http_get健康状况检查的路径,例如检查index.html是否正常
                  status_code 200
                         # 健康状况需要状态码,可以是status_code、digest、或者digest+status_code
                         # digest值用keepalived的genhash命令生成,一般使用status_code即可
                         # curl  -s  http://172.168.0.6 |  md5sum
                         # genhash -s 172.168.0.6 -p 80 -u /index.html
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }

    real_server 172.168.1.102 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2     # 表示3秒无响应就超时,即此realserver不健康,需重试连接
            nb_get_retry 3        # 表示重试3次,3次之后都超时就是宕机,防止误伤(nb=number)
            delay_before_retry 1  # 重试的时间间隔
        }                         # 时间如果太久,应改小
    }
}

2)备节点的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     492540654@qq.com
     2469822904@qq.com
   }
   notification_email_from hgzero@localhost
   smtp_server localhost
   smtp_connect_timeout 30
   router_id c7_node_04
   vrrp_skip_check_adv_addr
   ! vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 225.0.0.18

}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens37
    virtual_router_id 66
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass niba
    }
    virtual_ipaddress {
       172.168.1.99/24
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 67
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass taba
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.11/24
    }
}

vrrp_sync_group VG_1 {
    group {
        VI_1
        VI_2
    }        
}

virtual_server  10.0.0.11 80 {
    delay_loop 2
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    ! persistence_timeout 3
    protocol TCP

    real_server 172.168.1.101 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }

    real_server 172.168.1.102 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }
}

4.3 keepalived + LVS(DR)


1)主节点的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     492540654@qq.com
     2469822904@qq.com
   }
   notification_email_from hgzero@localhost
   smtp_server localhost
   smtp_connect_timeout 30
   router_id c7_node_03
   vrrp_skip_check_adv_addr
   ! vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 225.0.0.16
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 66
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass niba
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.10
    }
}

virtual_server  10.0.0.10 80 {
    delay_loop 2
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    ! persistence_timeout 3
    protocol TCP

    real_server 10.0.0.205 80 {
        weight 2
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }

    real_server 10.0.0.206 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }
}

2)备节点的配置

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     492540654@qq.com
     2469822904@qq.com
   }
   notification_email_from hgzero@localhost
   smtp_server localhost
   smtp_connect_timeout 30
   router_id c7_node_04
   vrrp_skip_check_adv_addr
   ! vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 225.0.0.16
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens33
    virtual_router_id 66
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass niba
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.10
    }
}

virtual_server  10.0.0.10 80 {
    delay_loop 2
    lb_algo wrr
    lb_kind DR
    ! persistence_timeout 3
    protocol TCP

    real_server 10.0.0.205 80 {
        weight 2
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }

    real_server 10.0.0.206 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 2
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 1
        }
    }
}

3)在DR模式中各个Real Server上的自定义脚本

  • 要在每个Real Server上执行此脚本

#!/bin/bash

vip=10.0.0.10
mask='255.255.255.255'

case $1 in
start)
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    ifconfig lo:0 $vip netmask $mask broadcast $vip up
    route add -host $vip dev lo:0
    ;;
stop)
    ifconfig lo:0 down
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
    echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
    ;;
*) 
    echo "Usage $(basename $0) start|stop"
    exit 1
    ;;
esac

5. keepalived高可用nginx

5.1 keepalived高可用其他服务

1)原理

  • keepalived调用外部的辅助脚本进行资源监控,并根据监控的结果状态能实现优先动态调整

2)步骤

  • 定义一个脚本

  • vrrp_script   {   # 脚本名,后面要基于脚本名来进行调用
            script  "/script.sh"   # 执行的命令或脚本
            interval  INT          # 每隔多少时间,这个监控脚本要执行一次
            weight   -INT          # 万一失败了,当前节点的权重要减去多少,一般来讲讲,减去后的值要小于备用节点
    }

  • 调用此脚本

  • # 在某个vrrp的示例中去调用脚本实例
    track_script {
            SCRIPT_NAME_1
            SCRIPT_NAME_2
            ...
    }

5.2 keepalived高可用nginx

1)配置keepalived.conf文件

global_defs {
    notification_email {
            root@localhost
    }
    notification_email_from  keepalived@localhost
    smtp_server 127.0.0.1
    smtp_connect_timeout 30
    router_id node1
    vrrp_mcast_group4 224.0.100.19
}

# 如果想要调整某个keepalived主机,只需要在keepalived目录下创建一个down文件
# 通过监测这个文件的存在与否,即可将该节点权重降低,从而可以去配置调整它
# 如果不想让它降权了,就将down文件删除
vrrp_script chk_down { 
    # 如果这个文件存在就错误退出,否则就正常退出  
    script  "[[  -f /etc/keepalived/down  ]]  &&  exit 1  ||  exit 0"  
    # 注意,这里最好将脚本写入shell文件中,然后在这里调用shell脚本文件,注意用全路径
        interval 1          
        weight -5           # 一旦上面的文件存在(错误退出),就将这个节点降权
        fall 1
        rise 1
}

vrrp_script chk_nginx {
    script  "killall  -0  nginx  &&  exit 0 ||  exit 1"  # 这里killall -0表示检测nginx进程是否存在
    # 注意,这里最好将脚本写入shell文件中,然后在这里调用shell脚本文件,注意用全路径
    interval  1             # 每隔一秒检测一次上面的脚本是否能成功执行
    weight  -5              # 如果脚本执行失败就将权重-2
    fall  3                 # 如果失败3次失败,才确认为失败
    rise  3                 # 需要成功的次数,如果3次检查都成功,那么就立即将减去的权重加回去
}

vrrp_instance  VI_1 {
    state  MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 14
    priority  100
    advert_int  1
    authentication {
            auth_type  PASS
            auth_pass 571f97b2  # 如果有多个vrrp实例,这里的密码一定不能相同
    }
    vritual_ipaddress {
            10.1.0.93/16  dev  eno16777736
    }
    track_script {              # 在这里来调用之前的脚本
            chk_down
            chk_nginx
    }

    notify_master  "/etc/keepalived/notify.sh  master"
    notify_backup  "/etc/keepalived/notify.sh  backup"
    notify_fault   "/etc/keepalived/notify.sh  fault"
}

2)定义notify脚本

#!/bin/bash
#
contact='root@localhost'
notify() {
        local  mailsubject="$(hostname) to be $1,  vip floating"
        local  mailbody="$(date  + '%F  %T' ): vrrp  transition, $(hostname)  changed  to  be  $1"
        echo "$mailbody"  |  mail  -s  "$mailsubject"  $contact
}

case  $1  in
master)
        # 当当前节点变成主节点的时候,就启用nginx服务
        systemctl  start  nginx.service  
        notify  master
        ;;
backup)
        # 当当前节点变成备用节点的时候,要启用nginx,防止备节点也被降权,导致vip没有被转移
        systemctl  start  nginx.service   
    notify  backup
        ;;
fault)
        # 当当前节点出错时,就停掉nginx服务(但是如果做nginx的双主,即使fault也不能停掉nginx)
        systemctl  stop  nginx.service  
        notify  fault
        ;;
*)
        echo  "Usage: $(basename  $0) { master|backup|fault}"
        exit  1
        ;;
esac

3)其他相关

# 监控关注的网络接口
    track_interface {
            IFACE_NAME_1
        IFACE_NAME_2
    }

# 在nginx上配置反向代理:
    upstream  websrvs  {
            server  192.168.10.11:80;
            server  192.168.10.12:80;
    }
    location  /  {
            proxy_pass  http:/websrvs;
    }






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