Keepalived虚拟机搭建

软件介绍

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1. 什么是负载均衡高可用

   nginx作为负载均衡器，所有请求都到了nginx，可见nginx处于非常重点的位置，如果nginx服务器宕机后端web服务将无法提供服务，影响严重。

   为了屏蔽负载均衡服务器的宕机，需要建立一个备份机。主服务器和备份机上都运行高可用（High Availability）监控程序，通过传送诸如“I am alive”这样的信息来监控对方的运行状况。当备份机不能在一定的时间内收到这样的信息时，它就接管主服务器的服务IP并继续提供负载均衡服务；当备份管理器又从主管理器收到“I am alive”这样的信息时，它就释放服务IP地址，这样的主服务器就开始再次提供负载均衡服务。

2. 什么是keepalived

   keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，用来防止单点故障。

   Keepalived的作用是检测web服务器的状态，如果有一台web服务器死机，或工作出现故障，Keepalived将检测到，并将有故障的web服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后Keepalived自动将web服务器加入到服务器群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干涉，需要人工做的只是修复故障的web服务器。

3. keepalived工作原理

   keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

   虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（VIP = Virtual IP Address，虚拟IP地址，该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到VRRP包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

   keepalived主要有三个模块，分别是core、check和VRRP。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。VRRP模块是来实现VRRP协议的。

个人理解

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1. 注意

   keepalived需要一个虚拟IP（vip）,这个虚拟ip是需要服务器提供商支持的，在安装前要确保服务器是支持该项服务的。

2. 原理

   keepalived是采用vrrp协议来实现的，其实最重要的一点就是虚拟IP的应用。如何理解虚拟IP呢？下面通过举个例子来进行说明：

   我们现在有两台服务器：192.168.1.5和192.168.1.6，两台服务器部署了一样的服务对外提供服务。 
   如果主服务宕机，需要手动切换到192.168.1.6的备用服务上才能正常。这样做显然是不智能的。不符合迈动互联的智慧企业领导者的形象。

   而keepalived就是为了解决这个问题。我们现在有一个虚拟IP：192.168.1.7。keepalived会把这个IP绑定到192.168.1.5上。外网直接访问192.168.1.7即可访问到192.168.1.5。当主服务宕机时，keepalived会把这个虚拟IP绑定到备服务器192.168.1.6上。这一切都是keepalived自动完成的。其实可以这样理解，keepalived是两台服务器的代理，哪个服务gameover，就把它踢出去，让其他的继续提供相同的服务。

安装准备

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1. 安装环境

   yum -y install kernel-devel*
   yum -y install openssl-*
   yum -y install popt-devel
   yum -y install lrzsz
   yum -y install openssh-clients
   yum -y install libnl libnl-devel popt
   

2. 上传软件

   将keepalived-1.2.15.tar.gz上传到服务器/root/下。

安装步骤(主备服务器都需要执行以下步骤)

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1. 解压并进入解压目录

   cd /root
   tar -zxvf keepalived-1.2.15.tar.gz
   cd keepalived-1.2.15
   

2. 执行配置命令

   安装在/usr/local
   
   ./configure --prefix=/usr/local/keepalived
   

3. 编译

   make
   

4. 安装

   make install
   

5. 拷贝执行文件

   cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/
   

6. 将init.d文件拷贝到etc下,加入开机启动项

   cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/keepalived
   

7. 将keepalived文件拷贝到etc下，加入网卡配置

   cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
   

8. 创建keepalived文件夹

   mkdir -p /etc/keepalived
   

9. 将keepalived配置文件拷贝到etc下

   cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf
   

10. 添加可执行权限

    chmod +x /etc/init.d/keepalived
    

11. 加入开机启动项

    chkconfig --add keepalived   添加时必须保证/etc/init.d/keepalived存在
    
    chkconfig --list   添加完可查询系统服务是否存在
    

12. 配置日志文件

    1.将keepalived日志输出到local0：
        vi /etc/sysconfig/keepalived
        KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"
    
    2.在/etc/rsyslog.conf里添加:
        local0.*  /var/log/keepalived.log
    

13. 启动keepalived和rsyslog日志服务

    keepalived
    
        启动：service keepalived start
        停止：service keepalived stop
        重启：service keepalived restart
    
    rsyslog
    
        service rsyslog start
        service rsyslog restart
    

14. 打开防火墙的通讯地址

    iptables -A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT
    /etc/rc.d/init.d/iptables save
    

    到此，就算安装完成了，不过还需要配置一下：虚拟IP，和主备服务器。

主备服务器的配置

主服务：192.168.128.128 备服务：192.168.128.129 虚拟IP:192.168.128.130

1. 主服务器配置

   修改主nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件

   ! Configuration File for keepalived
   
   #全局配置
   global_defs {
   notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
       [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]  #指定发件人
   #smtp_server XXX.smtp.com                             #指定smtp服务器地址
   #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
   router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
   }
   
   vrrp_instance VI_1 {
       state MASTER           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
       interface eth0         #设置实例绑定的网卡
       virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
       priority 100           #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99
       advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
       authentication {       #设置认证
           auth_type PASS     #主从服务器验证方式
           auth_pass 8888
       }
       virtual_ipaddress {    #设置vip
           192.168.128.130       #可以多个虚拟IP，换行即可
       }
   }
   

2. 备服务器配置

   修改备nginx下/etc/keepalived/keepalived.conf文件

   配置备nginx时需要注意：需要修改state为BACKUP , priority比MASTER低，virtual_router_id和master的值一致

   ! Configuration File for keepalived
   
   #全局配置
   global_defs {
       notification_email {  #指定keepalived在发生切换时需要发送email到的对象，一行一个
           [email protected]
       }
       notification_email_from [email protected]                 #指定发件人
       #smtp_server XXX.smtp.com                               #指定smtp服务器地址
       #smtp_connect_timeout 30                               #指定smtp连接超时时间
       router_id LVS_DEVEL                                    #运行keepalived机器的一个标识
   }
   
   vrrp_instance VI_1 {
       state BACKUP           #标示状态为MASTER 备份机为BACKUP
       interface eth0         #设置实例绑定的网卡
       virtual_router_id 51   #同一实例下virtual_router_id必须相同
       priority 99            #MASTER权重要高于BACKUP 比如BACKUP为99
       advert_int 1           #MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位是秒
       authentication {       #设置认证
           auth_type PASS     #主从服务器验证方式
           auth_pass 8888
    }
       virtual_ipaddress {    #设置vip
       192.168.128.130       #可以多个虚拟IP，换行即可
   }
   }
   

至此，安装完成，开始测试！

完成测试

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1. 主备服务器都启动keepalived和nginx

   service keepalived start
   ./nginx
   

2. 初始状态

   查看主服务器上的eth0状态,可以看到虚拟IP已经绑定

   /sbin/ip add show eth0
   

   查看备服务器上的eth0状态

   /sbin/ip add show eth0
   

3.主服务器宕机(通过服务器关机来模拟)192.168.128.128

>注意：主nginx恢复时一定要将nginx也启动（通常nginx启动要加在开机启动中），否则即使vip漂移到主nginx也无法访问。

这时候查看备服务器192.168.128.129的eth0,如下图，就会发现虚拟ip自动切换到了备服务器，访问正常。

到此，就一切搞定啦！