架构期day17-keepalived高可用

Keepalived高可用

1.什么是高可用

一般是指2台机器启动着'完全相同'的业务系统，当有一台机器down机了，另外一台服务器就能快速的接管，对于访问的用户是无感知的。
## 一般都是搭建在负载均衡。外面增加一个虚拟的MAC地址（VMAC）与虚拟IP地址（VIP）.PC仅会在ARP缓存表中记录VMAC与VIP的信息。

2.常用的工具

1.硬件通常使用 F5  # 太贵了，可拉倒吧
2.软件通常使用 keepalived  #

3.keepalived是如何实现高可用的？

VRRP协议

'keepalived软件是基于VRRP协议实现的，VRRP虚拟路由冗余协议，主要用于解决路由单点故障问题
# 什么是VRRP虚拟路由冗余协议？
ARP广播 ：# 我们在连接交换机的时候，需要广播。我们的电脑，上网需要以太网协议以及IP协议，根据arp协议判断源目标是否在同一lan,这时候需要广播请求给交换机做广播，这时候我们需要广播的MAC地址，不在同一LAN，我们需要路由器IP，让路由器帮我们转发。

VRRP协议：# 可生成VIP（虚拟IP）以及(VMAC)

vip负责IP漂移 # 把虚拟IP，转到备份的‘交换机’

vmac负责通知ARP广播修改mac地址。

1#  珍贵的例子
'比如公司的网络是通过网关进行上网的，那么如果该路由器故障了，网关无法转发报文了，此时所有人都无法上网了，怎么办？
    通常做法是给路由器增加一台备节点，但是问题是，如果我们的主网关master故障了，用户是需要手动指向backup的，如果用户过多修改起来会非常麻烦。所以我们需要用到`keepalived`.

'问题一：假设用户将指向都修改为backup路由器，那么master路由器修好了怎么办？
`康配置文件抢占式、非抢占式。`最好`keepalived`配置非抢占式,减少一个断开。

'问题二：假设Master网关故障，我们将backup网关配置为master网关的ip是否可以？

其实是不行的，因为PC第一次通过ARP广播寻找到Master网关的MAC地址与IP地址后，会将信息写到ARP的缓存表中，那么PC之后连接都是通过那个缓存表的信息去连接，然后进行数据包的转发，即使我们修改了IP但是`Mac地址是唯一的`，pc的数据包依然会发送给master。（#除非是PC的ARP缓存表过期，再次发起ARP广播的时候才能获取新的backup对应的Mac地址与IP地址）

如何才能做到出现'故障自动转移'，此时VRRP就出现了，我们的VRRP其实是通过软件或者硬件的形式在Master和Backup外面增加一个虚拟的MAC地址（VMAC）与虚拟IP地址（VIP），那么在这种情况下，PC请求VIP的时候，无论是Master处理还是Backup处理，PC仅会在ARP缓存表中记录VMAC与VIP的信息。

4.高可用keepalived核心概念

1.如何确定谁是主节点谁是备节点'（选举投票，优先级,用命令查。。。）'ip addr | grep '配置的VIP'
2.如果Master故障，Backup自动接管，那么Master恢复后会夺权吗'（抢占式、非抢占式）'
3.如果两台服务器都认为自己是Master会出现什么问题'（脑裂）'

1.环境准备

主机	IP	身份
lb01	10.0.0.4	keepalived master
lb02	10.0.0.5	keepalived backup
web01	172.16.1.7	web端
web02	172.16.1.8	web端
db01	172.16.1.51	数据库
-	10.0.0.3	VIP

2，模拟keepalived搭建

1.` 保证七层负载均衡完全一致
[root@lb01 conf.d]# scp linux.wp.com.conf 172.16.1.5:/etc/nginx/conf.d/
[root@lb01 conf.d]# scp -r /etc/nginx/ssl_key 172.16.1.5:/etc/nginx/  #因为lb01 是使用了https协议。所以把假私钥，推送过去，搭建keepalived
3.` 安装keepalived
[root@lb01 ~]# yum install -y keepalived
[root@lb02 ~]# yum install -y keepalived

4.` 配置keepalived 
1）`查找配置文件
[root@lb01 ~]# rpm -qc keepalived
/etc/keepalived/keepalived.conf

2）'+配置主节点的配置文件
[root@lb01 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
    router_id lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    nopreempt
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        10.0.0.3
    }
}

3）'配置备节点
[root@lb02 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
    router_id lb02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 50
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        10.0.0.3
    }
}
5.` 启动服务
[root@lb01 ~]# tail -f /var/log/messages
[root@lb01 ~]# systemctl start keepalived.service

[root@lb02 ~]# tail -f /var/log/messages
[root@lb02 ~]# systemctl start keepalived.service

keepalived配置文件的几大架构说明

## 讲解keepalived配置文件的几大架构
global_defs {             #全局配置
    router_id lb01        #身份识别--- 主机名
}
vrrp_instance VI_1 {      #配置VRRP协议

    state MASTER	        #状态，可写MASTER和BACKUP
    #nopreempt             #配置非抢占式，少一次断开，但是，两个srate 的状态必须都配置 BACKUP
    interface eth0        #绑定网卡
    virtual_router_id 50  #虚拟路由标示，可以理解为组名字
    priority 100          #优先级，越大优先级越高
    advert_int 1          #监测心跳间隔时间，每隔多少秒ping一下主的IP
    authentication {      #认证类型
        auth_type PASS    #认证类型
        auth_pass 1111    #认证的密码
    }
                                                                                               virtual_ipaddress {       #设置VI
        10.0.0.3          #虚拟的VIP地址
    }
}

3.keepalived开启日志

#配置keepalived
[root@lb01 ~]# vim /etc/sysconfig/keepalived
KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"

#配置rsyslog抓取日志
[root@lb01 ~]# vim /etc/rsyslog.conf
local0.*		/var/log/keepalived.log

#重启服务
[root@lb01 ~]# systemctl restart keepalived rsyslog

三、keepalived的抢占式与非抢占式

1.两个节点都启动的情况

#两个节点都启动时，由于节点1优先级高于节点2，所以只有节点1上有VIP
[root@lb01 ~]# ip addr | grep 10.0.0.3
    inet 10.0.0.3/32 scope global eth0
    
[root@lb02 ~]# ip addr | grep 10.0.0.3

2.停止主节点

[root@lb01 ~]# systemctl stop keepalived.service 
[root@lb01 ~]# ip addr | grep 10.0.0.3

#由于节点1keepalived挂掉，节点2会自动接管节点1的工作，即VIP
[root@lb02 ~]# ip addr | grep 10.0.0.3
    inet 10.0.0.3/32 scope global eth0

3.重新启动主节点

#启动主节点
[root@lb01 ~]# systemctl start keepalived
[root@lb01 ~]# ip addr | grep 10.0.0.3
    inet 10.0.0.3/32 scope global eth0

#由于节点1优先级高于节点2，所以当节点1恢复时，会将VIP抢占回来

4.配置非抢占式

节点配置

`节点一配置
[root@lb01 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
... ...
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    # nopreempt  开启非抢占式
    nopreempt
    priority 100
... ...
}
[root@lb01 ~]# systemctl restart keepalived

`节点二配置
[root@lb02 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
... ...
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    #开启非抢占式  nopreempt
    nopreempt
    priority 90
... ...
}

[root@lb02 ~]# systemctl restart keepalived.service
'配置非抢占式说明白
1.两个节点的state都必须配置为BACKUP
2.两个节点都必须加上配置 nopreempt
3.其中一个节点的优先级必须要高于另外一个节点的优先级。
两台服务器都角色状态启用nopreempt后，必须修改角色状态统一为BACKUP，唯一的区分就是优先级。