Keepalive 高可用环境详解

前言

本篇文章主要介绍keepalive的高可用实现原理，以及keepalive配合Nginx实现高可用环境的详细过程。

keepalive原理

简介

Keepalived软件主要通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（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，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。keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（Nginx，Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件。

主要功能

• 管理LVS负载均衡软件
• 实现对LVS集群节点健康检查的功能
• 作为系统网络服务的高可用功能

keepalive作为高可用故障切换转移原理

在Keppalived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节点自己还活着，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。

VRRP，全称Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由冗余协议，VRRP的出现就是为了解决静态路由的单点故障问题，VRRP是通过一种竞选机制来将路由任务交给某台VRRP路由器的。

在一组虚拟路由器中，只有作为Master的VRRP路由器会一直发送VRRP广播包（VRRP Advertisement messages），此时Backup不会抢占Master。当Master不可用时，Backup就收不到来自Master的广播包了，此时多台Backup中优先级最高的路由器会抢占为Master。这种抢占非常快速的，以保证服务的连续性，处于安全性考虑，VRRP数据包使用了加密协议进行加密。

总结就是下面五句话：
（1）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。
（2）VRRP是通过一种竞选协议机制来将路由任务交给某台VRRP路由器的
（3）VRRP是IP多播的方式，实现高可用对之间的通信。
（4）工作时主节点发包，备节点接包，当备节点接受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资源。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。
（5）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

keepalive高可用环境搭建

环境准备

两台服务器（10.11.130.194，10.11.130.196）
web服务：10.11.130.194:8080，10.11.130.196:8080 (步骤忽略)
Nginx服务：10.11.130.194:8989，10.11.130.196:8989(步骤忽略)
VIP：10.11.130.192
keepalive 安装包

安装

解压keepalive的安装包，或安装rpm包，处理相关依赖

进入 /etc/keepalived，修改下面的配置文件keepalived.conf：

global_defs {
    router_id cs_196
}
vrrp_script check_run {
    script "/opt/itxkp/sbin/nginx_check.sh"  #检测的脚本
    interval 5
}
vrrp_sync_group VG1 {
     group {
        VI_1
     }
}
vrrp_instance VI_1 {
     state MASTER  #设置主从，MASTER为主，BACKUP为从
     interface p4p1 # 网卡
     virtual_router_id 100  #主从一定要一样
     priority 100
     advert_int 1
     nopreempt
     authentication {
         auth_type PASS
         auth_pass 123456
     }
     track_script {
         check_run   #检测的脚本
     }
     virtual_ipaddress {
         10.11.130.192  #虚拟ip
     }
}

1. keepalived.conf 需要赋权664，命令为：chomd 664 keepalived.conf
2. 其中 /opt/itxkp/sbin/nginx_check.sh 的脚本为健康检测脚本（可百度搜），没有的话 可以创建，需要赋权 777，否则会报错：configure is not a regular non-executable file , 赋权命令：chomd 777 nginx_check.sh
3. 配置完成，启动服务 systemctl start keepalived.service
4. 通过 ip addr 命令，可以查看 是否配置成功；

5. 浏览器访问：10.11.130.192:8989
   

6. 另外一台服务（10.11.130.196）安装过程同理 ，除了网卡、state 不通外，其他都相同；

7. 如果将194的Nginx的服务关掉，该VIP会自动飘移至另外一台196上面， ip addr 可以查看；
   

8. 浏览器再次访问：10.11.130.192:8989时，此次页面为196提供的服务；可通过 /var/log/message 文件查看keepalive的日志信息；