keepalived原理及常用的配置参数

------本文大纲

简介

keepalived原理

keepalived配置文件注解

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一、简介

Keepalived:它的诞生最初是为ipvs（一些服务，内核中的一些规则）提供高可用性的，最初最主要目的是能够自主调用ipvsadm来生成规则，并且能够自动实现将用户访问的地址转移到其他节点上进行实现的。

Keepalived:核心包含两个ckeckers和VRRP协议。

ckeckers

检查服务检查reserved的健康状况的，基于脚本也可检查服务本身的健康状况。这里是实现ipvs后端健康状况的检测的。

VRRP

是一种容错协议，它保证当主机的下一跳路由器出现故障时，由另一台路由器来代替出现故障的路由器进行工作，从而保持网络通信的连续性和可靠性。VRRP中每个节点之间都有优先级的一般为0-255（0,255有特殊用法）数字越大优先级越高。

• 相关术语解析

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作默认网关;

VRID

虚拟路由器的标识。有相同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

Master路由器出现故障时，能够代替Master路由器工作的路由器;

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;

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;

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，只有虚拟路由器做特殊配置的时候，才回应接口的真实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;

非抢占方式

如果Backup路由器工作在非抢占方式下，则只要Master路由器没有出现故障Backup路由器即使随后被配置了更高的优先级也不会成为Master路由器;

抢占方式

如果Backup路由器工作在抢占方式下，当它收到VRRP报文后，会将自己的优先级与通告报文中的优先级进行比较。如果自己的优先级比当前的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.

二、Keepalived原理

• 组成模块

keepalived也是模块化设计，不同模块复杂不同的功能，下面是keepalived的组件
core check vrrp libipfwc libipvs-2.4 libipvs-2.6

core

是keepalived的核心，复杂主进程的启动和维护，全局配置文件的加载解析等

check

负责healthchecker(健康检查)，包括了各种健康检查方式，以及对应的配置的解析包括LVS的配置解析

vrrp

VRRPD子进程，VRRPD子进程就是来实现VRRP协议的

libipfwc

iptables(ipchains)库，配置LVS会用到

libipvs*

配置LVS会用到

• 进程

keepalived启动后会有三个进程
父进程：内存管理，子进程管理等等
子进程：VRRP子进程

子进程:checkers子进程

两个子进程都被系统WatchDog看管，两个子进程各自复杂自己的事，checkers子进程复杂检查各自服务器的健康程度，例如HTTP，LVS等等，如果checkers子进程检查到MASTER上服务不可用，就会通知本机上的兄弟VRRP子进程，让他删除通告，并且去掉虚拟IP，转换为BACKUP状态

三、keepkeepalived配置文件介绍

• 安装

[root@essun yum.repos.d]# yum install -y keepalived

只有一个配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf，里面主要包括以下几个比较常用的配置区域，分别是global_defs、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server。

• global_defs区域主要是配置故障发生时的通知对象以及机器标识

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
     [email protected]
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

notification_email

故障发生时给谁发邮件通知

notification_email_from

通知邮件从哪个地址发出

smpt_server

通知邮件的smtp地址

smtp_connect_timeout

连接smtp服务器的超时时间

router_id

标识本节点的字条串，通常为hostname，但不一定非得是hostname。故障发生时，邮件通知会用到

• vrrp_instance区域

vrrp_script  switch {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
   interval 1
   weight 2
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
track_script {
      switch
}
    virtual_ipaddress {
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18
    }
notify_master /path/to/to_master.sh
notify_backup /path_to/to_backup.sh
notify_fault "/path/fault.sh VG_1"
}

vrrp_script

定义vrrp_script 区域名称

script

所要执行的脚本

interval

脚本执行间隔时间

weight

脚本结果导致的优先级变更：2表示优先级+2；-2则表示优先级-2

vrrp_instance

用来定义对外提供服务的VIP区域及其相关属性

state

可以是MASTER或BACKUP，不过当其他节点keepalived启动时会将priority比较大的节点选举为MASTER，因此该项其实没有实质用途

interface

节点固有IP（非VIP）的网卡，用来发VRRP包

virtual_router_id

取值在0-255之间，用来区分多个instance的VRRP组播。

注意： 同一网段中virtual_router_id的值不能重复，否则会出错。

priority

用来选举master的，要成为master，那么这个选项的值最好高于其他机器50个点，该项取值范围是1-255（在此范围之外会被识别成默认值100）

advert_int

检查间隔，默认为1秒

authentication

这里设置认证

auth type

认证方式，可以是PASS或AH两种认证方式

auth pass认证密码

track_script

对vrrp_script定义的脚本进行追踪

switch

对那一个区域进行追踪

notify_master /path/to/to_master.sh

切换到主状态要发的通知

notify_backup /path_to/to_backup.sh

切换到备状态要执行的通知

notify_fault "/path/fault.sh VG_1"

故障时要执行的通知（如果路径中有空格，需要加双引号引用）

注：

以上三个参数指的脚本要自定义

• virtual_server区域

virtual_server 192.168.200.100 443 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind NAT
    nat_mask 255.255.255.0
    persistence_timeout 50
    protocol TCP
    real_server 192.168.201.100 443 {
        weight 1
        SSL_GET {
            url {
              path /
              digest ff20ad2481f97b1754ef3e12ecd3a9cc
            }
            url {
              path /mrtg/
              digest 9b3a0c85a887a256d6939da88aabd8cd
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

virtual_server 192.168.200.100 443

对外通过ip地址192.168.200.100 提供443端口的服务

delay_loop

延迟轮询时间（s）

lb_algo

后端指定的调度算法

lb_kind

调度模式

nat_mask

网络地址

persistence_timeout

会话保持时间（秒为单位），用户在50秒内被分配到同一个后端realserver

protocol TCP

健康检查用的是TCP还是UDP

real_server                  

后端真实节点主机的权重等设置，主要，后端有几台这里就要设置几个

weight

每一台realserver的权重

SSL_GET

健康检查方式

url

要坚持的URL，可以有多个

path

具体的路径

digest

表示用genhash算出的结果

connect_timeout

超时时长

nb_get_retry

重试次数

delay_before_retry

下次重试的时间延迟

在realserver也可自定义服务器状态发生变化后所执行的脚本

notify_up |  

检查服务器正常(UP)后，要执行的脚本
notify_down |

检查服务器失败(down)后，要执行的脚本

以上则常用到的参数，更多参数及用法请man keepalived.conf

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