Keepalived 高可用
一、Keepalived
1.Keepalived是什么
Keepalived 是一个用于 Linux 系统的开源软件，主要用于实现负载均衡和高可用性服务。它通常用于网络服务的故障转移和故障恢复，特别是在基于 IP 的负载均衡器和虚拟 IP 地址上。以下是 Keepalived 的一些关键特性和功能：
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虚拟 IP (VIP) 支持： Keepalived 允许多个服务器共享一个虚拟 IP 地址 (VIP)，这样客户端请求可以被分发到这些服务器上。这种配置通常用于负载均衡。
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健康检查： Keepalived 可以定期检查服务器池中各个服务器的健康状态。如果某个服务器出现故障或不可用，Keepalived 可以将请求重新路由到其他健康的服务器上，以确保服务的连续性和可用性。
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VRRP 协议支持： Keepalived 实现了虚拟路由冗余协议 (VRRP)，它允许多个服务器共享同一个虚拟 IP 地址。在 VRRP 中，其中一个服务器被选为主服务器 (Master)，负责处理流量；其他服务器则处于备份状态 (Backup)，等待主服务器不可用时接管虚拟 IP。
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配置灵活性： Keepalived 的配置相对简单，并且具有一定的灵活性，可以根据具体需求进行调整和定制。管理员可以配置健康检查的方式、检查间隔、故障转移时的优先级等参数。
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日志和通知： Keepalived 提供了详细的日志记录和通知功能，管理员可以通过日志了解系统状态和事件，及时采取必要的措施。
2.Keepalived体系主要模块及其作用
| Keepalived的主要模块 | 作用 |
|---|---|
| core模块 | 为Keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析 |
| vrrp模块 | 是来实现VRRP协议的 |
| check模块 | 负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查 |
3.Keepalived工作原理
两台主备机器通过keepalived，虚拟一个IP，也就是VIP(Virtual IP)。
VIP开始为主机器所有，备份机为空闲状态，同时在两台keepalived之间通信相当于有一条心跳线，通过心跳线互相通信，只要主机器监控（通过脚本）到ngin服务停止，则主机器自己停止keepalived，将VIP交给备份机器处理web请求，直至主机器再次恢复正常，将VIP返还给主机器。
4.keepalived如何实现故障切换？
在一个LVS服务集群中通常有主服务器（MASTER）和备份服务器（BACKUP）两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP（VIP）。
主服务器会发送VRRP通告信息给备份服务器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的
时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。
5.抢占模式和非抢占模式的区别？
抢占模式即MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。
非抢占模式即MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP。
非抢占式俩节点state必须为bakcup，且必须配置nopreempt。
注意：这样配置后，我们要注意启动服务的顺序，优先启动的获取master权限，与优先级没有关系了。
6.Keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器,通过什么方式配置浮动IP？
Keepalived首先做初始化先检查state状态，master为主服务器，backup为备服务器。
然后再对比所有服务器的priority，谁的优先级高谁是最终的主服务器。
优先级高的服务器会通过ip命令为自己的电脑配置一个提前定义好的浮动IP地址。
二、LVS高可用
| 名称 | IP地址 |
|---|---|
| LVS-Master | 192.168.100.254 |
| LVS-Backup | 192.168.100.140 |
| Web-A | 192.168.100.146 |
| Web-B | 192.168.100.150 |
| VIP | 192.168.100.188 |
1.Keepalived构建高可用集群
前置准备
#关闭防火墙 systemctl disable firewalld.service --now setenforce 0 #安装keepalived yum -y install ipvsadm keepalived #加载ip_vs内核模块 modprobe ip_vs cat /proc/net/ip_vs
修改配置文件，主服务器
cd /etc/keepalived/ #备份配置文件 cp keepalived.conf keepalived.conf.bak #编辑配置文件 vim keepalived.conf ...... global_defs { #定义全局参数 --10行--修改，邮件服务指向本地 smtp_server 127.0.0.1 --12行--修改，指定服务器（路由器）的名称，主备服务器名称须不同，主为LVS_01，备为LVS_02 router_id LVS_01 --14行--注释掉，取消严格遵守VRRP协议功能，否则VIP无法被连接 #vrrp_strict } vrrp_instance VI_1 { #定义VRRP热备实例参数 --20行--修改，指定热备状态，主为MASTER，备为BACKUP state MASTER --21行--修改，指定承载vip地址的物理接口 interface ens33 --22行--修改，指定虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致 virtual_router_id 10 #nopreempt #如果设置非抢占模式，两个节点state必须为BACKUP，并加上配置 nopreempt --23行--修改，指定优先级，数值越大优先级越高，这里设置主为100，备为90 priority 100 advert_int 1 #通告间隔秒数(心跳频率) authentication { #定义认证信息,每个热备组保持一致 auth_type PASS #认证类型 --27行--修改，指定验证密码，主备服务器保持一致 auth_pass 123 } virtual_ipaddress { #指定群集vip地址 192.168.100.188 } } --36行--修改，指定虚拟服务器地址(VIP)、端口，定义虚拟服务器和Web服务器池参数 virtual_server 192.168.100.188 80 { delay_loop 6 #健康检查的间隔时间(秒) lb_algo rr #指定调度算法，轮询(rr) --39行--修改，指定群集工作模式，直接路由(DR) lb_kind DR persistence_timeout 0 #连接保持时间(秒) protocol TCP #应用服务采用的是 TCP协议 --43行--修改，指定第一个Web节点的地址、端口 real_server 192.168.100.146 80 { weight 1 #节点的权重 --45行--删除，添加以下健康检查方式 TCP_CHECK { connect_port 80 #添加检查的目标端口 connect_timeout 3 #添加连接超时(秒) nb_get_retry 3 #添加重试次数 delay_before_retry 3 #添加重试间隔 } } real_server 192.168.100.150 80 { #添加第二个 Web节点的地址、端口 weight 1 TCP_CHECK { connect_port 80 connect_timeout 3 nb_get_retry 3 delay_before_retry 3 } } ##删除后面多余的配置## }
systemctl start keepalived
ip a #查看虚拟网卡vip
2.LVS – DR模式构建负载均衡集群
启动 ipvsadm 服务 #主DR 192.168.100.254 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm systemctl start ipvsadm ipvsadm -ln #如没有VIP 的分发策略，则重启 keepalived 服务，systemctl restart keepalived
#备DR 192.168.100.140 ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm systemctl start ipvsadm ipvsadm -ln
3.配置节点服务器，准备测试页面
systemctl stop firewalld setenforce 0 yum -y install httpd systemctl start httpd #建立测试页 --192.168.100.146--- echo 'this is web1' > /var/www/html/index.html --192.168.100.150--- echo 'this is web2' > /var/www/html/index.html
vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-lo:0 DEVICE=lo:0 ONBOOT=yes IPADDR=192.168.80.188 NETMASK=255.255.255.255 service network restart ifup lo:0 ifconfig lo:0 route add -host 192.168.80.188 dev lo:0 #将VIP和lo:0绑定
vim /etc/sysctl.conf net.ipv4.conf.lo.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.lo.arp_announce = 2 net.ipv4.conf.all.arp_ignore = 1 net.ipv4.conf.all.arp_announce = 2 sysctl -p
4.效果测试（负载均衡）
浏览器访问VIP地址 192.168.100.188
5.关闭主服务器的keepalived服务，测试高可用
systemctl stop keepalived 然后浏览器访问VIP地址 192.168.2.188
192.168.100.188地址由主服务器转到从服务器：
三、Nginx高可用
1.编写nginx服务监控脚本
vim /etc/keepalived/check_nginx.sh
#!/bin/bash counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l) if [ "${counter}" = "0" ]; then /usr/local/bin/nginx sleep 2 counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l) if [ "${counter}" = "0" ]; then /etc/init.d/keepalived stop fi fi #检查当前系统中是否有正在运行的nginx进程。 #如果没有正在运行的nginx进程，尝试启动nginx服务，并等待2秒后再次检查nginx进程。 #如果仍然没有nginx进程，则停止keepalived服务。
2.主备Keepalived配置
主服务器
global_defs { router_id Nginx_01 } vrrp_script check_nginx { script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" interval 2 weight -5 fall 3 rise 2 } vrrp_instance VI_1 { state MASTER interface ens33 virtual_router_id 51 priority 150 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 192.168.100.188 } track_script { check_nginx } }
备服务器
global_defs { router_id Nginx_02 } vrrp_script check_nginx { script "/etc/keepalived/check_nginx.sh" interval 2 weight -5 fall 3 rise 2 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface ens33 virtual_router_id 51 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 1111 } virtual_ipaddress { 192.168.2.188 } track_script { check_nginx } }
3.Nginx负载均衡配置
#主备nginx都要配置四层反向代理 #以主为例 vim /apps/nginx/conf/nginx.conf stream{ upstream iserver { server 192.168.100.146:80; server 192.168.100.150:80; } server { listen 80; proxy_pass iserver; } }
4.负载均衡测试
客户端访问VIP地址 curl 192.168.100.188 执行多次，观察结果
5.高可用测试
关闭主服务器的nginx服务
systemctl stop nginx
