keepalived
keepalived
keepalived简介
1.1 keepalived是什么？
Keepalived 软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的，用来管理并监控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。因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件。
Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router RedundancyProtocol(虚拟路由器冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障问题的，它能够保证当个别节点宕机时，整个网络可以不间断地运行。
所以，Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能，同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能，另一方面也可实现系统网络服务的高可用功能。
keepalived官网
1.2 keepalived的重要功能
keepalived 有三个重要的功能，分别是：
管理LVS负载均衡软件
实现LVS集群节点的健康检查
作为系统网络服务的高可用性（failover）
1.3 keepalived高可用故障转移的原理
Keepalived 高可用服务之间的故障切换转移，是通过 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由器冗余协议）来实现的。
在 Keepalived 服务正常工作时，主 Master 节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备 Backup 节点自己还活看，当主 Master 节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master 节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主 Master 节点的 IP 资源及服务。而当主 Master 节点恢复时，备 Backup 节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的备用角色。
那么，什么是VRRP呢？
VRRP ,全 称 Virtual Router Redundancy Protocol ,中文名为虚拟路由冗余协议 ，VRRP的出现就是为了解决静态踣甶的单点故障问题，VRRP是通过一种竞选机制来将路由的任务交给某台VRRP路由器的。
1.4 keepalived原理
1.4.1 keepalived高可用架构图
1.4.2 keepalived工作原理描述
Keepalived高可用对之间是通过VRRP通信的，因此，我们从 VRRP开始了解起：
- VRRP,全称 Virtual Router Redundancy Protocol,中文名为虚拟路由冗余协议，VRRP的出现是为了解决静态路由的单点故障。
- VRRP是通过一种竟选协议机制来将路由任务交给某台 VRRP路由器的。
- VRRP用 IP多播的方式（默认多播地址（224.0_0.18))实现高可用对之间通信。
- 工作时主节点发包，备节点接包，当备节点接收不到主节点发的数据包的时候，就启动接管程序接管主节点的开源。备节点可以有多个，通过优先级竞选，但一般 Keepalived系统运维工作中都是一对。
- VRRP使用了加密协议加密数据，但Keepalived官方目前还是推荐用明文的方式配置认证类型和密码。
介绍完 VRRP,接下来我再介绍一下 Keepalived服务的工作原理：
Keepalived高可用是通过 VRRP 进行通信的， VRRP是通过竞选机制来确定主备的，主的优先级高于备，因此，工作时主会优先获得所有的资源，备节点处于等待状态，当主挂了的时候，备节点就会接管主节点的资源，然后顶替主节点对外提供服务。
在 Keepalived 服务之间，只有作为主的服务器会一直发送 VRRP 广播包,告诉备它还活着，此时备不会枪占主，当主不可用时，即备监听不到主发送的广播包时，就会启动相关服务接管资源，保证业务的连续性.接管速度最快可以小于1秒。
master配置
[root@localhost ~]# systemctl disable --now firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# getenforce
Permissive
[root@localhost ~]# sed -ri 's/^(SELINUX=).*/\1disabled/g' /etc/selinux/config
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# getenforce
Permissive
[root@localhost ~]# yum -y install epel-release vim wget gcc gcc-c++
AppStream 4.0 MB/s | 4.4 kB 00:00
BaseOS 3.8 MB/s | 3.9 kB 00:00
MySQL Connectors Community 7.7 kB/s | 2.6 kB 00:00
MySQL Tools Community 4.3 kB/s | 2.6 kB 00:00
MySQL 5.7 Community Server 4.0 kB/s | 2.6 kB 00:00
未找到匹配的参数: epel-release
软件包 vim-enhanced-2:8.0.1763-15.el8.x86_64 已安装。
软件包 wget-1.19.5-10.el8.x86_64 已安装。
软件包 gcc-8.4.1-1.el8.x86_64 已安装。
软件包 gcc-c++-8.4.1-1.el8.x86_64 已安装。
错误：没有任何匹配: epel-release
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived
.上次元数据过期检查：0:00:33 前，执行于 2021年10月22日 星期五 00时35分39秒。
依赖关系解决。
=======================================================================================================================================
软件包 架构 版本 仓库 大小
=======================================================================================================================================
安装:
keepalived x86_64 2.0.10-11.el8 AppStream 466 k
安装依赖关系:
lm_sensors-libs x86_64 3.4.0-22.20180522git70f7e08.el8 BaseOS 59 k
net-snmp-agent-libs x86_64 1:5.8-19.el8 AppStream 748 k
事务概要
=======================================================================================================================================
安装 3 软件包
总计：1.2 M
安装大小：3.6 M
下载软件包：
运行事务检查
事务检查成功。
运行事务测试
事务测试成功。
运行事务
准备中 : 1/1
安装 : lm_sensors-libs-3.4.0-22.20180522git70f7e08.el8.x86_64 1/3
运行脚本: lm_sensors-libs-3.4.0-22.20180522git70f7e08.el8.x86_64 1/3
安装 : net-snmp-agent-libs-1:5.8-19.el8.x86_64 2/3
安装 : keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 3/3
运行脚本: keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 3/3
验证 : keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 1/3
验证 : net-snmp-agent-libs-1:5.8-19.el8.x86_64 2/3
验证 : lm_sensors-libs-3.4.0-22.20180522git70f7e08.el8.x86_64 3/3
Installed products updated.
已安装:
keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 lm_sensors-libs-3.4.0-22.20180522git70f7e08.el8.x86_64 net-snmp-agent-libs-1:5.8-19.el8.x86_64
完毕！
[root@localhost ~]# yum -y install httpd
上次元数据过期检查：0:00:59 前，执行于 2021年10月22日 星期五 00时35分39秒。
依赖关系解决。
=======================================================================================================================================
软件包 架构 版本 仓库 大小
=======================================================================================================================================
安装:
httpd x86_64 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 1.7 M
安装依赖关系:
apr x86_64 1.6.3-11.el8 AppStream 125 k
apr-util x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 105 k
centos-logos-httpd noarch 80.5-2.el8 AppStream 24 k
httpd-filesystem noarch 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 37 k
httpd-tools x86_64 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 104 k
mod_http2 x86_64 1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568 AppStream 154 k
安装弱的依赖:
apr-util-bdb x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 25 k
apr-util-openssl x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 27 k
启用模块流:
httpd 2.4
事务概要
=======================================================================================================================================
安装 9 软件包
总计：2.3 M
安装大小：6.0 M
下载软件包：
运行事务检查
事务检查成功。
运行事务测试
事务测试成功。
运行事务
准备中 : 1/1
安装 : apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
运行脚本: apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
安装 : apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 2/9
安装 : apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64 3/9
安装 : apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
运行脚本: apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
安装 : httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 5/9
运行脚本: httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 6/9
安装 : httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 6/9
安装 : centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch 7/9
安装 : mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64 8/9
安装 : httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 9/9
运行脚本: httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 9/9
验证 : apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
验证 : apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 2/9
验证 : apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 3/9
验证 : apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
验证 : centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch 5/9
验证 : httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 6/9
验证 : httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 7/9
验证 : httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 8/9
验证 : mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64 9/9
Installed products updated.
已安装:
apr-1.6.3-11.el8.x86_64 apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64
apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64
centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64
httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64
mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64
完毕！
[root@localhost ~]# systemctl enable --now httpd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service → /usr/lib/systemd/system/httpd.service.
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# echo "hello 192.168.197.131" > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# systemctl restart httpd.service
[root@localhost ~]# mv /etc/keepalived/keepalived.conf /opt/
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
[root@localhost ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
[root@localhost ~]# ip a
1: lo: <LOOPBACK,UP,LOWER_UP> mtu 65536 qdisc noqueue state UNKNOWN group default qlen 1000
link/loopback 00:00:00:00:00:00 brd 00:00:00:00:00:00
inet 127.0.0.1/8 scope host lo
valid_lft forever preferred_lft forever
inet6 ::1/128 scope host
valid_lft forever preferred_lft forever
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
link/ether 00:0c:29:d7:ce:07 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.197.131/24 brd 192.168.197.255 scope global dynamic noprefixroute ens33
valid_lft 1251sec preferred_lft 1251sec
inet6 fe80::1f2f:a9f9:78a7:7cc/64 scope link noprefixroute
valid_lft forever preferred_lft forever
3: virbr0: <NO-CARRIER,BROADCAST,MULTICAST,UP> mtu 1500 qdisc noqueue state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:f1:42:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
inet 192.168.122.1/24 brd 192.168.122.255 scope global virbr0
valid_lft forever preferred_lft forever
4: virbr0-nic: <BROADCAST,MULTICAST> mtu 1500 qdisc fq_codel master virbr0 state DOWN group default qlen 1000
link/ether 52:54:00:f1:42:78 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
[root@localhost ~]# systemctl stop httpd.service
[root@localhost ~]# systemctl stop keepalived.service
[root@localhost ~]# mkdir /opt/script -p
[root@localhost ~]# cd /opt/script/
[root@localhost script]# vi check_status.sh
[root@localhost script]# chmod +x check_status.sh
[root@localhost script]# ll
总用量 4
-rwxr-xr-x. 1 root root 143 10月 22 00:45 check_status.sh
[root@localhost script]# vi notify.sh
[root@localhost script]# chmod +x notify.sh
[root@localhost script]# ll
总用量 8
-rwxr-xr-x. 1 root root 143 10月 22 00:45 check_status.sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 664 10月 22 00:46 notify.sh
[root@localhost script]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# ls
keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vi keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vi keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vi keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id lb01
}
cript httpd_check { # 添加
script "/scripts/check_status.sh" # 添加
interval 1 # 添加
weight -20 # 添加
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 77
priority 100
nopreempt
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress {
192.168.197.250
}
track_scrpts {
httpd_check
}
notify_master "/scripts/notify.sh master 192.168.197.250" # 添加
notify_backup "/scripts/notify.sh backup 192.168.197.250" # 添加
}
virtual_server 192.168.197.250 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 192.168.197.131 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.220.128 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
[root@localhost keepalived]# systemctl restart keepalived
slave配置
[root@localhost ~]# systemctl disable --now firewalld
[root@localhost ~]# yum -y install epel-release vim wget gcc gcc-c++
上次元数据过期检查：0:01:43 前，执行于 2021年10月22日 星期五 00时34分03秒。
未找到匹配的参数: epel-release
软件包 vim-enhanced-2:8.0.1763-15.el8.x86_64 已安装。
软件包 wget-1.19.5-10.el8.x86_64 已安装。
错误：没有任何匹配: epel-release
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived
上次元数据过期检查：0:02:21 前，执行于 2021年10月22日 星期五 00时34分03秒。
依赖关系解决。
=======================================================================================================================================
软件包 架构 版本 仓库 大小
=======================================================================================================================================
安装:
keepalived x86_64 2.0.10-11.el8 AppStream 466 k
事务概要
=======================================================================================================================================
安装 1 软件包
总计：466 k
安装大小：1.4 M
下载软件包：
运行事务检查
事务检查成功。
运行事务测试
事务测试成功。
运行事务
准备中 : 1/1
安装 : keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 1/1
运行脚本: keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 1/1
验证 : keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64 1/1
Installed products updated.
已安装:
keepalived-2.0.10-11.el8.x86_64
完毕！
[root@localhost ~]# systemctl enable --now httpd
Failed to enable unit: Unit file httpd.service does not exist.
[root@localhost ~]# yum -y install httpd
上次元数据过期检查：0:03:42 前，执行于 2021年10月22日 星期五 00时34分03秒。
依赖关系解决。
=======================================================================================================================================
软件包 架构 版本 仓库 大小
=======================================================================================================================================
安装:
httpd x86_64 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 1.7 M
安装依赖关系:
apr x86_64 1.6.3-11.el8 AppStream 125 k
apr-util x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 105 k
centos-logos-httpd noarch 80.5-2.el8 AppStream 24 k
httpd-filesystem noarch 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 37 k
httpd-tools x86_64 2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1 AppStream 104 k
mod_http2 x86_64 1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568 AppStream 154 k
安装弱的依赖:
apr-util-bdb x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 25 k
apr-util-openssl x86_64 1.6.1-6.el8 AppStream 27 k
启用模块流:
httpd 2.4
事务概要
=======================================================================================================================================
安装 9 软件包
总计：2.3 M
安装大小：6.0 M
下载软件包：
运行事务检查
事务检查成功。
运行事务测试
事务测试成功。
运行事务
准备中 : 1/1
安装 : apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
运行脚本: apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
安装 : apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 2/9
安装 : apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64 3/9
安装 : apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
运行脚本: apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
安装 : httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 5/9
运行脚本: httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 6/9
安装 : httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 6/9
安装 : centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch 7/9
安装 : mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64 8/9
安装 : httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 9/9
运行脚本: httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 9/9
验证 : apr-1.6.3-11.el8.x86_64 1/9
验证 : apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64 2/9
验证 : apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 3/9
验证 : apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64 4/9
验证 : centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch 5/9
验证 : httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 6/9
验证 : httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch 7/9
验证 : httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64 8/9
验证 : mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64 9/9
Installed products updated.
已安装:
apr-1.6.3-11.el8.x86_64 apr-util-1.6.1-6.el8.x86_64
apr-util-bdb-1.6.1-6.el8.x86_64 apr-util-openssl-1.6.1-6.el8.x86_64
centos-logos-httpd-80.5-2.el8.noarch httpd-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64
httpd-filesystem-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.noarch httpd-tools-2.4.37-30.module_el8.3.0+462+ba287492.0.1.x86_64
mod_http2-1.15.7-2.module_el8.3.0+477+498bb568.x86_64
完毕！
[root@localhost ~]# systemctl enable --now httpd
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/httpd.service → /usr/lib/systemd/system/httpd.service.
[root@localhost ~]# echo "hello 192.168.197.128" > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# systemctl restart httpd
[root@localhost ~]# mv /etc/keepalived/keepalived.conf /opt/
[root@localhost ~]# vi /etc/keepalived/keepalived.conf
[root@localhost ~]# systemctl restart keepalived.service
[root@localhost ~]#
[root@localhost ~]# mkdir /opt/script
[root@localhost ~]# cd /opt/script/
[root@localhost script]# vi notify.sh
[root@localhost script]# chmod +x notify.sh
[root@localhost script]# ll
总用量 4
-rwxr-xr-x. 1 root root 663 10月 22 00:47 notify.sh
[root@localhost script]# vi check_status.sh
[root@localhost script]# #!/bin/bash
[root@localhost script]#
[root@localhost script]# httpd_status=$(ps -ef|grep -Ev "grep|$0"|grep '\bhttpd\b'|wc -l)
[root@localhost script]# if [ $httpd_status -lt 1 ];then
> systemctl stop keepalived
> fi
[root@localhost script]#
[root@localhost script]# ————————————————
bash: ————————————————: 未找到命令...
^Z
[1]+ 已停止 ————————————————
[root@localhost script]# chmod +x check_status.sh
[root@localhost script]# ll
总用量 8
-rwxr-xr-x. 1 root root 143 10月 22 00:48 check_status.sh
-rwxr-xr-x. 1 root root 663 10月 22 00:47 notify.sh
[root@localhost script]# cd /etc/keepalived/
[root@localhost keepalived]# ls
keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# vi keepalived.conf
[root@localhost keepalived]# cat keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
router_id lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 77
priority 100
nopreempt
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress {
192.168.197.250
}
notify_master "/scripts/notify.sh master 192.168.197.250" # 添加
notify_backup "/scripts/notify.sh backup 192.168.197.250" # 添加
}
virtual_server 192.168.197.250 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 50
protocol TCP
real_server 192.168.197.131 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
real_server 192.168.197.128 80 {
weight 1
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
}
}
[root@localhost keepalived]# systemctl restart keepalived
测试
