高可用服务之Keepalived利用脚本实现服务的可用性检测

　　上一篇博客主要聊到了keepalived高可用LVS集群的相关配置，回顾请参考https://www.cnblogs.com/qiuhom-1874/p/13659428.html；keepalived高可用LVS集群是Keepalived的设计之初的功能，所以它高可用LVS集群内置了对LVS的RS的健康状态检测，自动生成IPVS规则；我们知道LVS是Linux内核功能，本质上在用户空间不会监听任何端口，它的主要作用是对用户请求的流量做4层调度，所以对于这种没有进程，没有端口信息的服务我们怎么去判断它是否正常就先得尤为重要；同样的道理对于高可用nginx或haproxy这类在用户空间有监听端口和进程的服务来说，如果用keepalived做高可用，我们需要考虑到我们高可用的服务是否正常可用，从而实现在服务不正常的情况下，把对应的VIP能够迁移到其他节点；为了实现能够检测到高可用的服务是否正常，keepalived提供了调用外部脚本的接口，让我们配置对高可用的服务做可用性检测；根据我们定义的脚本，keepalived会周期性的去执行我们的定义的脚本，根据脚本执行退出码判断服务是否可用，一旦发生服务不可用，或者可用性检测不通过，它就会触发当前keepalived节点的优先级降低，从而实现当前节点在通告优先级时，触发备份节点接管VIP，从而实现VIP转移，服务的高可用；

　　在keepalived的配置文件中，我们可以用vrrp_script {...} 来定义我们可以执行的脚本相关信息；用track_script {..}在对应vrrp实例中调用vrrp_script定义的脚本；

　　示例：利用脚本对LVS做可用性检测

　　1、编写脚本

[root@node01 keepalived]# ls
check_lvs.sh  keepalived.conf  keepalived.conf.bak  notify.sh
[root@node01 keepalived]# chmod a+x check_lvs.sh 
[root@node01 keepalived]# ll
total 16
-rwxr-xr-x 1 root root   98 Sep 13 22:26 check_lvs.sh
-rw-r--r-- 1 root root 1611 Sep 13 22:24 keepalived.conf
-rw-r--r-- 1 root root 3598 Sep  8 23:29 keepalived.conf.bak
-rwxr-xr-x 1 root root  472 Sep 10 13:58 notify.sh
[root@node01 keepalived]# cat check_lvs.sh 
#!/bin/bash
ping -c 2 192.168.0.1 &> /dev/null
if [ $? -eq 0 ];then
    exit 0
else
    exit 1
fi
[root@node01 keepalived]# 

　　提示：以上脚本主要是利用ping 192.168.0.1这个地址来判断推出码是0还是1，正常退出时0，非正常退出为1；

　　2、配置keepalived调用上面的脚本，并在VIP所在实例中引用；

　　提示：以上配置表示定义了一个脚本，名为check_LVS(这个名称可以任意起，主要起标识作用，后面在实例中引用的一个标识)；这个脚本执行时间间隔为每2秒执行一次，超时时长为2秒，如果脚本执行失败（退出码非0）就把对应节点的优先级降低20（通常这个降低的值要大于两节点优先级之差就行，意思就是降低后的优先级要小于备份节点优先级，这样才有意义）；脚本执行连续3次检测都为成功状态（脚本推出码都为0），则keepalived就标记该实例为OK状态，并会一直检测下去，如果连续3次检查都为失败状态（退出码非0），则标记对应实例为KO状态；一旦标记对应实例为失败状态就会触发当前节点的优先级降低；从而在通告心跳时，会通告降低后的优先级，从而实现备份节点接管VIP来完成vip转移；

　　完整的keepalived配置

[root@node01 keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node01_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node01
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_iptables
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_script check_LVS {
    script "/etc/keepalived/check_lvs.sh"
    interval 2
    timeout 2
    weight -20
    rise 3
    fall 3
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.111/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault  "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    track_script {
        check_LVS
    }
}

virtual_server 192.168.0.111 80 {
        delay_loop 3
        lb_algo wrr
        lb_kind DR
        protocol TCP
        sorry_server 127.0.0.1 80

        real_server 192.168.0.43 80 {
                weight 1
                nb_get_retry 2
                delay_before_retry 2
                connect_timeout 30
                HTTP_GET {
                    url {
                    path /index.html
                    status_code 200
                    }
                }
        }
        real_server 192.168.0.44 80 {
                weight 1
                nb_get_retry 2
                delay_before_retry 2
                connect_timeout 30
                HTTP_GET {
                    url {
                    path /index.html
                    status_code 200
                    }
                }
        }
}

[root@node01 keepalived]# 

View Code

　　提示：vrrp_script中的script可以是脚本路径，也可以是一段命令；

　　验证：重启keepalived，修改脚本中的IP地址，模拟故障，故意让其对指定地址ping不通，看看对应vip是否会从master节点飘逸到备份节点？对应节点的优先级是否有变化？

　　未修改脚本时，vip在node01上

　　修改脚本以后

　　提示：修改脚本以后对应的VIP就没有在node01上了；

　　查看node01上keepalived的日志信息，看看它是如何故障转移的

　　提示：从日志文件可以看到，当keepalived周期性去执行check_lvs.sh脚本时，连续3次都执行失败，就触发了动态调整当前节点所在keepalived的优先级，把原来优先级为100调整至80，然后通告自己的心跳信息时，又触发了备份节点通告自己的优先级信息，对应主节点收到高于它的优先级通告，所以它就自动转换成backup状态，并删除了VIP；然后后续也在每隔2秒检测一次脚本执行否正常；

　　在node02上查看vip是否存在？

　　访问VIP看看服务是否可访问？

　　提示：可以看到对应用户访问还是可以正常访问；

　　验证：修改脚本为正常可通信地址，看看对应节点是否会重新转换为master角色呢？对应vip是否会漂移回来呢？

　　提示：可看到修改脚本以后，对应vip就回来了；

　　查看keepalived的日志

　　提示：可以看到当脚本执行成功以后，首先会触发当前节点的优先级还原为原有优先级，并通告出去，然后把当前节点从backup角色转换为master角色，接管VIP;

　　以上示例主要用于对那种高可用服务在用户空间没有监听端口，没有进程，我们需要借助某种机制去判读该服务是否正常，比如上面我们利用ping某个ip地址去判断LVS是否正常，从而来决定对应节点的优先级是否调整，进而来决定vip是否转移；当然对于在用户空间有监听端口，有进程的服务也是同样的套路，我们可以利用脚本去检测端口是否存在，或者对应进程是否正常来决定VIP是否转移；

　　示例：keepalived利用脚本来检测nginx进程是否正常，从而来实现对nginx的高可用

 　　1、编写脚本

　　提示：以上脚本利用killall命令对nginx进程发送0号信号，去判断对应的nginx进程是否存在，如果存在该命令会返回0，否则返回非0；利用命令的返回值来确定脚本退出码；

　　2、在keepalived的配置文件中定义脚本相关参数，并在vrrp实例中引用定义的脚本信息

　　完整的keepalived配置

[root@node01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from node01_keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id node01
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_iptables
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
   vrrp_mcast_group4 224.0.12.132
}

vrrp_script check_LVS {
    script "/etc/keepalived/check_lvs.sh"
    interval 2
    timeout 2
    weight -20
    rise 3
    fall 3
}
vrrp_script check_nginx {
    script "/etc/keepalived/check_nginx.sh"
    interval 2
    timeout 2
    weight -20
    rise 3
    fall 3
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface ens33
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 12345678
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.0.111/24 brd 192.168.0.255 dev ens33 label ens33:1
    }
    notify_master "/etc/keepalived/notify.sh master"
    notify_backup "/etc/keepalived/notify.sh backup"
    notify_fault  "/etc/keepalived/notify.sh fault"
    track_script {
        check_LVS
        check_nginx
    }
}
[root@node01 ~]# 

View Code

　　提示：vrrp_script需要定义在实例之外，表示引用一段上下文来定义脚本相关信息；定义了脚本信息，如果不在实例中引用，它是不会周期性的去执行脚本，只有在实例中引用的脚本名称以后（这里的名称是vrrp_script后面的名称）才会使对应的脚本周期性的去执行；

　　在node01和node02上安装nginx

yum install nginx -y

　　提供测试页面

　　重启keepalived 和nginx

systemctl restart nginx keepalived.service 

　　提示：可以看到重启nginx和keepalived以后，在node01上有VIP和80端口，在node02上没有vip，但80端口处于监听状态；如果此时有用户访问vip，就会由node01上的nginx提供响应；

　　验证：用浏览器访问vip，看看响应的内容是否是我们在node01上提供的测试页面？

　　验证：把node01上的nginx停掉，看看对应的服务是否还可访问？

　　提示：可以看到把node01上的nginx停掉以后，对应的vip也就随之被删除；

　　再次访问vip看看是否会有响应？

　　提示：可以看到现在访问vip响应的页面内容变成了node02上nginx提供的测试页面；说明现在是由node02上的nginx在提供服务；

　　到此keepalived高可用nginx的配置就完成了，至于nginx怎么工作，是否为调度器，这里的keepalived并不关心，它只关心nginx进程是否正常；对于keepalived高可用其他服务，思路都是类似的，不同的是对于不同的服务，检测脚本可能有所不同；