keepalived高可用的常用功能介绍

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。本篇文章会介绍keepalived的安装，配置，还有keepalived的一些脚本，keepalived+nginx高可用实现和keepalived双机互为主从的实现。

keepalived环境安装：
centos6.5上默认提供的keepalived版本为1.2.7的版本，但是官网最新的版本已经为1.2.13,所以这里我们源码的方式来安装keepalived。首先去http://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.13.tar.gz下载最新的keepalived。然后直接编译安装的话就可以，如果没有装上默认的开发环境，编译过程中会报一些常见的错误，遇到什么错误，装上对应的环境包即可。当然如果为了方便，可以直接装上centos 6提供的开发包，这样编译过程中就不会出现什么问题。yum groupinstall "Desktop Platform Development" "Development tools" "Server Platform Development"。我的编译安装过程如下：
[root@bogon ~]#  tar xf keepalived-1.2.13.tar.gz
[root@bogon ~]#  cd keepalived-1.2.13
[root@bogon ~]# ./configure --prefix=/usr/local/keeaplived --sysconfdir=/etc/
[root@bogon ~]# make && make install
[root@bogon ~]# chkconfig --add keepalived

上面装的keepalived在使用service keepalived start的时候会报错，因为我们把keepalived的脚本安装在了/usr/local/keepalived/sbin目录下，而/etc/rc.rd下的keepalived中直接使用的是keepalived脚本。因此可以在PATH中加入/usr/local/keepalived/sbin这个目录或者在keepalived把调用keepalived的地方全部改成/usr/local/keepalived/sbin/keepalived即可。

为了查阅keepalived.conf文件的方便，可以在/etc/man.config文件中加入如下配置：
MANPATH /usr/local/keepalived/share/man
这样以后就可以直接使用man keepalived.conf来方便的查看keepalived的配置文件了

keepalived+ipvs实现httpd的高可用实验环境(centos6.5):
1.keepalived的MASTER节点(192.168.1.134)
2.keepalived的BACKUP节点(192.168.1.136)
3.两台real server的地址分别是(192.168.1.143,192.168.1.170)
4.vip的地址是192.168.1.200

一。首先在两台real server下配置好arp协议,vip地址和路由策略:
[root@bogon ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
[root@bogon ~]# echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_ignore
[root@bogon ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/eth0/arp_announce
[root@bogon ~]# echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
[root@bogon ~]# ifconfig lo:0 192.168.1.200 broadcast 192.168.1.200 netmask 255.255.255.255
[root@bogon ~]# route add -host 192.168.1.200 dev lo:0

二。在192.168.1.134和192.168.1.136两台节点上装上keepalived和ipvsadm。
并且为MASTER节点的/etc/keepalived/keepalived.conf中提供如下的配置文件

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     root@localhost #邮件的收信人地址
   }
   notification_email_from keepalived@localhost #邮件的发信人地址
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 110
    advert_int 1  #两台节点之间同步信息的间隔
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
}

virtual_server 192.168.1.200 80 {
    delay_loop 6 #选举服务投票的延迟时间
    lb_algo rr  #调度算法
    lb_kind DR  #LVS的类型
    nat_mask 255.255.255.0
#    persistence_timeout 50  #持久连接的超时时间
    protocol TCP

    real_server 192.168.1.143 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3  #连接的超时时间
            nb_get_retry 3   #尝试的次数
            delay_before_retry 3 #尝试的延迟
        }
    }
    real_server 192.168.1.170 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

把上面的内容复制到BACKUP节点上，只需要修改state MASTER为state BACKUP和priority 110为priority 100即可。然后启动keepalived服务，观察ipvsadm中是否有对应的列表，如果有，证明我们的keepalived已经配置成功.

keepalived默认支持的检查机制不止HTTP的方式，还有SSL_GET，TCP_CHECK，SMTP_CHECK，MISC_CHECK。如果想要插叙具体的用法，直接man keepalived.conf即可

扩展keepalived的功能：
1.在real server中所有的节点都挂了的时候，再次访问的时候将不会得到服务，为了用户的体验友好性，可以在MASTER和SLAVE节点上提供一个错误，当所有的节点都不在的时候，提供一个错误的页面。因此在MASTER和BACKUP两台主机上装上httpd服务，并且提供默认的页面。在此需要在MASTER和BACKUP上修改keepalived.conf配置文件
virtual_server 192.168.1.200 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    nat_mask 255.255.255.0
#   persistence_timeout 50
    protocol TCP
    sorry_server 127.0.0.1 80  #virtual_server的配置地方和上面一样，只是这里需要新增一行
    real_server 192.168.1.143 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
    real_server 192.168.1.170 80 {
        weight 1
        HTTP_GET {
            url {
              path /
              status_code 200
            }
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}

通过上述的配置以后，当所有的real server都挂掉的时候，默认MASTER上的httpd服务器将启用，而当有一台real server上线的时候，MASTER上面的http服务器将会下线。

2.默认情况下，keepalived的默认配置邮件服务功能，只会在real server发生宕机或者恢复功能的时候发出邮件。很多时候，更希望看到的是提供keepalived的节点发生故障的时候提供邮件服务。keepalived默认提供了三个参数为notify_master,notify_backup和notify_fault。他们分别表示在节点变为master，节点变为backup和节点不可用时可以执行的脚本。具体的信息可以通过man查看。因此下面的配置是为keepalived的MASTER节点发生转移的时候提供邮件功能：

在/etc/keepalived/下面建立一个新的脚本文件keepalived_message.sh，这个脚本接收2个参数，分别是状态和VIP的地址。当我们调用前面notify_master等脚本的时候就去自动调用这个脚本对应的参数，实现发送邮件的功能。脚本内容如下：

#!/bin/bash

VIP=$2

Usage (){
   echo "Usage: `basename $0` {mater|backup} VIP"
}

Send_message (){
  subject="${VIP}'s server keepalived state is translate"
  content="`date +'%F %T'`: `hostname`'s state change to $1"
  echo $content | mail -s "$subject" root@localhost
}

[ $# -lt 2 ] && Usage && exit

case $1 in
  master)
    Send_message master
    ;;
  backup)
    Send_message backup
    ;;
  fault)
    Send_message fault
    ;;
  *)
    Usage
    exit 1
    ;;
esac

然后在配置文件keepalived.conf中添加如下内容：
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 110
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass qiguo139
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
    #下面的内容是我们新添加的三行，当keepalived的节点变成对应状态的时候就去执行上面给出的脚本发邮件
    notify_master "/etc/keepalived/keepalived_message.sh master 192.168.1.200"  
    notify_backup "/etc/keepalived/keepalived_message.sh backup 192.168.1.200"
    notify_fault "/etc/keepalived/keepalived_message.sh fault 192.168.1.200"
}

把上面新添加的keepalived_message.sh脚本和主配置文件中新添加的三条信息传给另外一台keepalived服务器，然后测试，会发现，对应keepalived的关闭，启动都会有相应的邮件过来了。

3.keepalived还提供了vrrp_script脚本，可以扩展当前的监控，这样我们就可以让keepalived用在nginx和haproxy的高可用上了。vrrp_script的默认语法为：
vrrp_script check_name {
    script ""   需要执行的脚本内容或脚本文件存放的位置
    interval 2  每隔多少秒做一次检测
    weight -2   如果失败了，降低多少权重
    fail 2      检测多少次失败，才认为是真的失败
    rise 1      检测一次成功，就认为在线了
}
vrrp_script脚本定义在实例之外。

上面只是定义了一个vrrp_script脚本，还需要执行它，执行的话可以通过track_script来执行。track_script需要放在实例中，让实例随时的去执行这个脚本，判断服务的状况。因此如果我们定义的是vrrp_script check_name{xxx}，在vrrp_instance中需要相应的添加:
track_script{
    check_name
}

下面实现keepalived+nginx的高可用功能脚本，这里的nginx服务器仍然做的是负载均衡服务器，MASTER上的脚本如下：

! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
     root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script check_nginx {
    script "killall -0 nginx"
    interval 2
    weight -2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 101
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass qiguo139
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

在BACKUP节点上只需要把priority 的值换成100，把state的状态换成BACKUP即可.

4.有时候让一台BACKUP长期处于空闲状态容易造成资源浪费，因此可以配置双机互为主从。其主要的思路就是创建2个虚拟路由器，并以两个节点互为主从。我们修改上面顶一个nginx+keepalived的高可用脚本来实现互为主从：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
     root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_DEVEL
}

vrrp_script check_nginx {
    script "killall -0 nginx"
    interval 2
    weight -2
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 101
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass qiguo139
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.200
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP  #对于另外一台主的从
    interface eth0
    virtual_router_id 52  #定义一个新的虚拟路由的时候，不能和原来的虚拟路由ID的值一样
    priority 100  #对于另外一台的优先级
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass qiguo139
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.201  #定义在BACKUP上的VIP
    }
    track_script {
        check_nginx
    }
}

然后在BACKUP上面互换关系即可。然后再次查看会发现在原来的MASTER上面会绑定192.168.1.200的VIP，原来的BACKUP上面会绑定192.168.1.201的VIP。