keepalive和脑裂问题

      转载自https://www.cnblogs.com/dazhidacheng/p/8028474.html  

        keepalive起初专门为lvs负载均衡软件设计的,用来管理监控lvs集群系统中各个服务节点的状态,后来又加入了可以实现高可用的vrrp功能。

       keepalive软件通过vrrp协议实现高可用功能的。VRRP(虚拟路由器冗余协议)目的就是为了解决静态路由单点故障问题,竞选机制来将路由的任务交给某台VRRP路由器的,保证节点宕机,整个网络可以不间断的运行

  Keepalived可以实现任意两台主机之间,例如Master和Backup主机之间的故障转移和自动切换,这个主机可以是普通的不能停机的业务服务器,也可以是LVS负载均衡、Nginx反向代理这样的服务器。

Keepalived高可用简单原理

  master端的vrrp路由器会一直发送vrrp广播包,buckup会一直收到广播包,buckup不会抢占master资源,在backup上会一直监听,一旦收不到master的包,在多台backup中优先级最高的就会抢占为master

keepalive服务的三个重要功能

  1、  管理LVS负载均衡软件

  2、  实现对LVS集群节点健康检查功能

  3、  作为系统网络服务的高可用功能

1、keepalive的配置文件

! Configuration File for keepalived
global_defs {                                              #全局定义
   notification_email {                              #出问题了收件人
       [email protected]
       [email protected]
       [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]        #发件人
   smtp_server 192.168.200.1                    #发件服务器地址
   smtp_connect_timeout 30                     #超时时间
   router_id LVS_DEVEL                           #唯一标识,不同机器不能一样
}

vrrp_instance VI_1 {                       #vrrp实例,名字可以自定义,与前面关键字空格隔开
    state MASTER                                     #标识是主还是备,一定要大写
    interface eth0                                      #默认的通信的接口,当vip不指定时,默认绑定它
    virtual_router_id 51                             #实例的ID(主备必须一样,同一文件唯一,0-255)
    priority 100                                         #真正确定谁优先地方,数字越大,级别越高,越先获取资源,建议隔50
    advert_int 1                                         #心跳间隔
    authentication {                                   #实例认证,主备一样
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {                      #VIP地址
        192.168.200.16
        192.168.200.18/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}

复制代码

2、keepalive+nginx双主实战

2.1、nginx配置

在实际工作中有三个域名

www.etiantian.org

blog.etiantian.org

bbs.etiantian.org

它们的访问量都很大,可以配置不同的ip来结合keepalived进行负载,先用两个域名来测试:

10.0.0.3 www.etiantian.org

10.0.0.4 blog.etiantian.org

目地:在初始阶段,两不不同域名的服务跑在不同的机器上,(实际是互为主备的配置)

lb1:
10.0.0.3 www.etiantian.org
lb2:
10.0.0.4 blog.etiantian.org

keepaived沿用上面互为主备的配置

以下是nginx的配置(分别在两台lb上做)

所需要做的就是监听ip

 

 [root@LB01 conf]# cat nginx.conf
worker_processes  1;
events {
    worker_connections  1024;
}
http {
    include       mime.types;
    default_type  application/octet-stream;
    sendfile        on;
    keepalive_timeout  65;
    upstream backend {
           server 172.16.1.8:80  weight=1;
           server 172.16.1.7:80  weight=1;
           check interval=3000 rise=2 fall=5 timeout=1000 type=http;
    }
    server {
        listen      10.0.0.3:80;   #这里要监听ip
        server_name  blog.etiantian.org;
        location / {
            proxy_pass http://backend;   #这加一定要加这个抛的字段,否则访问就访问成负载的主页了
            include proxy.conf;
        }
        location /status {
            check_status;
            access_log off;
        }
    }
    server {
        listen      10.0.0.4:80;
        server_name  blog.etiantian.org;
        location / {
           proxy_pass http://backend;
           include proxy.conf;
        }
        location /status {
            check_status;
            access_log off;
        }
    }
}

2.2、keepalive配置文件

LB01:

[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
global_defs {
   notification_email {
   [email protected]
 }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 150
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
             10.0.0.3/24 dev eth0 label eth0:1 
      }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 52
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
             10.0.0.4/24 dev eth0 label eth0:2
      }
}

LB02:

[root@lb02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   notification_email {
        [email protected]  
}
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_lb02
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.3/24 dev eth0 label eth0:1
    }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 52
    priority 150
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
       10.0.0.4/24 dev eth0 label eth0:2
    }
}

 

3、脑裂原因

一般来说脑裂问题有以下这几种原因:

  1. 高可用服务器对之间心跳线链路发生故障,导致无法正常通信

心跳线坏了(包括断了,老化)、

网卡及相关驱动坏了,IP配置及冲突问题(网卡直连)

心跳线之间的设备故障(网卡及交换机)、

仲裁的机器出现问题(才用仲裁的方案)

  1. 高可用服务器上开启了iptables防火墙,阻止了心跳传消息输
  2. 高可用服务器上心跳网卡地址等信息配置不正确,导致发送心跳失败
  3. 其他服务配置不当的原因,如心跳方式不同,心跳广播冲突,软件bug等

提示keepalive配置里同一VRRP实例如果virtual_router_id两端参数配置不一致,也会导致脑裂问题

4、脑裂方案

在实际生产环境中,我们从以下方面防止脑裂:

  1. 同时使用串行电缆和以太网电缆连接、同时使用两条心跳线路,这样一条线路断了,另外一条还是好的,依然能传送心跳消息
  2. 当检查脑裂时强行关闭一个心跳节点(这个功能需要特殊设备支持,如stonith、fence)相当于备节点接收不到心跳消息,通过单独的线路发送关机命令关闭主节点的电源
  3. 做好对脑裂的监控报警

解决常见方案:

  1. 如果开启防火墙,一定要让心跳消息通过,一般通过允许IP段的形式解决
  2. 可以拉一条以太网网线或者串口线作为主被节点心跳线路的冗余
  3. 开发检测程序通过监控软件检测脑裂

5、nginx配置文件监听的网卡上不存在IP地址问题

报错:

[root@LB01 conf]# /application/nginx/sbin/nginx -t

nginx: the configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf syntax is ok
nginx: [emerg] bind() to 10.0.0.4:80 failed (99: Cannot assign requested address)
nginx: configuration file /application/nginx-1.6.3/conf/nginx.conf test failed

配置好后,出现无法绑定ip10.0.0.4:80,这是由于本地没有这个ip造成的,而这个ip是需要keepalived来生的,这样就无法进行配置nginx。

解决方法:

echo 'net.ipv4.ip_nonlocal_bind = 1' >> /etc/sysctl.conf
sysctl -p #生效

通过这个命令,系统就允许配置一个当前不存在的辅助ip

[root@LB01 ~]# /application/nginx/sbin/nginx -s stop   #平滑重启没用,要关掉重启
[root@LB01 ~]# /application/nginx/sbin/nginx
[root@LB01 ~]# netstat -ntpl|grep nginx
tcp        0      0 10.0.0.4:80                 0.0.0.0:*                   LISTEN      7431/nginx         
tcp        0      0 10.0.0.3:80                 0.0.0.0:*                   LISTEN      7431/nginx  

用来访问的机器上做解析访问检查

vim /etc/hosts

10.0.0.3  www.etiantian.org

10.0.0.4  blog.etiantian.org

用户在进行访问体验是没有什么不同的,web服务器也没有一点变动,只是实现了负载均衡器流量的分流,

这样做的好处是平均负载的压力,但是注意的是负载的能力,因为当其中一台宕机了,另一台马上起另一个vip接管资源,压力太大就是雪崩。

 

6、开发监听脑裂的脚本

keepalived是服务器级别的,只监控服务器,nginx宕机了,是没有办法接管的

cat /server/scripts/check_nginx_by_keep.sh
#!/bin/sh
while true
do
 if [ `netstat -lntup|grep nginx|wc -l` -ne 1 ];then
    /etc/init.d/keepalived stop
 fi
  sleep 5
done

当负载器上出现nginxr的监听ip大于1时(或写做-eq 0 ,即等于0时),就杀掉keepalived进程,这样来实现web服务如nginx挂掉接管资源

7、指定日志输出文件

1、/etc/sysconfig/keepalived 
修改为  KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"

2、/etc/rsyslog.conf

修改为  *.info;mail.none;authpriv.none;cron.none;local0.none    /var/log/messages
最后加  local0.*                                                /var/log/keepalived.log
3、重启
/etc/init.d/rsyslog restart
/etc/init.d/keepalived restart

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