轻量级HA服务keepalived简介及配置解析

1.简介

Keepalived:它的诞生最初是为ipvs提供高可用性的，最初最主要目的是能够自主调用ipvsadm来 生成规则，并且能够自动实现将用户访问的地址转移到其他节点上进行实现的。Keepalived:核心包含两个ckeckers和VRRP协议


2.Keepalived工作机制

 Keepalived组件

 keepalived是模块化设计，不同模块负责不同的功能。

core：keepalived的核心，负责主进程的启动和维护，全局配置文件的加载解析等；

check：负责healthchecker(健康检查)，包括了各种健康检查方式，以及对应的配置文件的解析；

vrrp：VRRPD子进程，用来实现VRRP协议；

libipfwc：iptables(ipchains)库，配置LVS；

libipvs*：配置LVS；

 Keepalived进程

keepalived启动后会有三个进程：

父进程：内存管理，子进程管理等等

子进程：VRRP子进程

子进程：healthchecker子进程

两个子进程都被系统WatchDog看管，两个子进程各自负责自己的事，healthchecker子进程负责检查各自服务器的健康状况，如果healthchecker子进程检查到MASTER上服务不可用了，就会通知本机上的兄弟VRRP子进程，让他删除通告，并且去掉虚拟IP，转换为BACKUP状态

 

3.keepalived的配置文件/etc/keepalived/keepalived.conf

全局定义块

1、email通知。作用：有故障，发邮件报警。

2、Lvs负载均衡器标识（lvs_id）。在一个网络内，它应该是唯一的。

3、花括号“{}”。用来分隔定义块，因此必须成对出现。如果写漏了，keepalived运行时，不会得到预期的结果。由于定义块内存在嵌套关系，因此很容易遗漏结尾处的花括号，这点要特别注意。

VRRP定义块

1、同步vrrp组vrrp_sync_group。作用：确定失败切换（FailOver）包含的路由实例个数。即在有2个负载均衡器的场景，一旦某个负载均衡器失效，需要自动切换到另外一个负载均衡器的实例是哪些？

2、实例组group。至少包含一个vrrp实例。

3、Vrrp实例vrrp_instance。实例名出自实例组group所包含的那些名字。

(1) 实例状态state。只有MASTER和BACKUP两种状态，并且需要大写这些单词。其中MASTER为工作状态，BACKUP为备用状态。当 MASTER所在的服务器失效时，BACKUP所在的系统会自动把它的状态有BACKUP变换成MASTER；当失效的MASTER所在的系统恢复 时，BACKUP从MASTER恢复到BACKUP状态。

(2)通信接口interface。对外提供服务的网络接口，如eth0,eth1.当前主流的服务器都有2个或2个以上的接口，在选择服务接口时，一定要核实清楚。

(3)lvs_sync_daemon_inteface。 负载均衡器之间的监控接口，类似于HAHeartBeat的心跳线。但它的机制优于Heartbeat，因为它没有“裂脑”这个问题，它是以优先级这个 机制来规避这个麻烦的。在DR模式中，lvs_sync_daemon_inteface与服务接口interface 使用同一个网络接口。

(4)虚拟路由标识virtual_router_id。这个标识是一个数字，并且同一个vrrp实例使用唯一的标识。即同一个vrrp_stance，MASTER和BACKUP的virtual_router_id是一致的，同时在整个vrrp内是唯一的。

(5)优先级priority。这是一个数字，数值愈大，优先级越高。在同一个vrrp_instance里，MASTER 的优先级高于BACKUP。若MASTER的priority值为150，那么BACKUP的priority只能是140或更小的数值。

(6)同步通知间隔advert_int。MASTER与BACKUP负载均衡器之间同步检查的时间间隔，单位为秒。

(7)验证authentication。包含验证类型和验证密码。类型主要有PASS、AH两种，通常使用的类型为PASS，据说AH使用时有问题。验证密码为明文，同一vrrp实例MASTER与BACKUP 使用相同的密码才能正常通信。

4、 虚拟ip地址virtual_ipaddress。可以有多个地址。注意：这个ip必须与我们在lvs客户端设定的vip相一致！  (IPADDR/MASK DEV  LABEL)

虚拟服务器virtual_server定义块

虚拟服务器定义是keepalived框架最重要的项目了，是keepalived.conf必不可少的部分。

1、虚拟服务器virtual_server。这个ip来自于vrrp定义块的第“4”步，后面一个空格，然后加上端口号。定义一个vip，可以实现多个tcp端口的负载均衡功能。

(1)delay_loop。健康检查时间间隔，单位是秒。

(2)lb_algo。负载均衡调度算法，互联网应用常使用wlc或rr。

(3)lb_kind。负载均衡转发规则。一般包括DR、NAT、TUN3种 (4)persistence_timeout。 会话保持时间，单位是秒。这个选项对动态网站很有用处：当用户从远程用帐号进行登陆网站时，有了这个会话保持功能，就能把用户的请求转发给同一个应用服务器。在这里，我们来做一个假设，假定现在有一个lvs环境，使用DR转发模式，真实服务器有3个，负载均衡器不启用会话保持功能。当用户第一次访问的时候，他的访问请求被负载均衡器转给某个真实服务器，这样他看到一个登陆页面，第一次访问完毕；接着他在登陆框填写用户名和密码，然后提交；这时候，问题就可能出现了---登陆不能成功。因为没有会话保持，负载均衡器可能会把第2次的请求转发到其他的服务器。

(5)转发协议protocol。一般有tcp和udp两种

2、真实服务器real_server，也即服务器池。Real_server的值包括ip地址和端口号，多个连续的真实ip。

(1)权重weight，权重值是一个数字，数值越大，权重越高。使用不同的权重值的目的在于为不同性能的机器分配不同的负载，性能较好的机器，负载分担大些；反之，性能差的机器，则分担较少的负载，这样就可以合理的利用不同性能的机器资源。

(2) inhibit_on_failure#在服务器健康检查失效时，将其设为0，而不是直接从ipvs中删除  

(3) notify_up<string> | <quoted-string> #在检测到server up后执行脚本

(4) notify_down<string> | <quoted-string> #在检测到server down后执行脚本

2.2、Tcp检查tcp_check。

 (1)  connect_timeout3 #连接超时时间

 (2) nb_get_retry 3 #重连次数

 (3) delay_before_retry 3 #重连间隔时间

 (4)connect_port 23 # 健康检查的端口的端口

 (5) bindto <ip> #绑定ip

2.3 HTTP_GET |SSL_GET

 (1) url{ #检查url，可以指定多个

   Path/

   digest <string> #检查后的摘要信息

   status_code 200 #检查的返回状态码

}

   

※值得注意的是：

1、多关注/var/log/messages和ipvsadm -ln，利用其有效信息排错。

2、服务器的iptables、Selinux均关闭；在生产环境中，我就遇到了iptables的NAT转发问题，导致了lvs失败。

3、 keepalived的启动过程并不会对配置文件进行语法检查，就算没有配置文件，keepalived的守护进程照样能够被运行起来。在默认状态下，即不指定配置文件的位置--keepalived先查找文件/etc/keepalived/keepalived.conf。

4、session的过程默认是以文件的形式存在，在浏览器关闭或重启时删除；会话保持我建议写成120秒，如果这个值设置得不合理，用户将得到非常糟糕的访问效果。