keepalived双机互为热备

    什么是Keepalived呢，keepalived观其名可知，保持存活，在网络里面就是保持在线了，也就是所谓的高可用或热备，用来防止单点故障(单点故障是指一旦某一点出现故障就会导致整个系统架构的不可用)的发生，那说到keepalived时不得不说的一个协议就是VRRP协议，可以说这个协议就是keepalived实现的基础，那么首先我们来看看VRRP协议

注：搞运维的要有足够的耐心哦，不理解协议就很难透彻的掌握keepalived的了

一、Keepalived原理
keepalived也是模块化设计，不同模块复杂不同的功能，下面是keepalived的组件
core check vrrp libipfwc libipvs-2.4 libipvs-2.6

core：是keepalived的核心，复杂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，以及对应的配置的解析包括LVS的配置解析
vrrp：VRRPD子进程，VRRPD子进程就是来实现VRRP协议的
libipfwc：iptables(ipchains)库，配置LVS会用到
libipvs*：配置LVS会用到
注意，keepalived和LVS完全是两码事，只不过他们各负其责相互配合而已

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

有图可知，两个子进程都被系统WatchDog看管，两个子进程各自复杂自己的事，healthchecker子进程复杂检查各自服务器的健康程度，例如HTTP，LVS等等，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

二、keepalived安装

系统安装：最小化安装，也就是去掉所有组件
环境配置：安装make 和 gcc opensslopenssl-devel等等

1.   yum-y install gcc make openssl openssl-devel wget kernel-devel

2.   mkdir-p /usr/local/src/hasoft

3.   cd/usr/local/src/hasoft

4.   wgethttp://www.keepalived.org/software/keepalived-1.2.13.tar.gz

5.   tar-zxvf keepalived-1.2.13.tar.gz

6.   cdkeepalived-1.2.13

7.   ./configure�Cprefix=/usr/local/keepalived

复制代码

预编译后出现：

1.   Keepalivedconfiguration

2.   ――――――――

3.   Keepalivedversion       : 1.2.13

4.   Compiler                : gcc

5.   Compilerflags           : -g -O2-DETHERTYPE_IPV6=0x86dd

6.   ExtraLib                : -lpopt-lssl -lcrypto

7.   UseIPVS Framework       : Yes

8.   IPVSsync daemon support : Yes

9.   IPVSuse libnl           : No

10.  UseVRRP Framework       : Yes

11.  UseDebug flags          : No

复制代码

1.   make&& make install

复制代码

这里注意哦，我上面是指通用的安装方法，如果你没有用到LVS可以把lvs去掉即
./configure �Cprefix=/usr/local/keepalived �Cdisable-lvs-syncd�Cdisable-lvs

但这个没有影响，就按照我的来配置吧，不过如果你要是集成了LVS，那么就不可加这两个参数了哦

整理管理文件：
cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/
cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/init.d/
cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived

建立配置文件目录(注意：keepalived的配置文件默认在/etc/keepalived/目录)

三、keepalived配置详解

1、全局配置
全局配置又包括两个子配置：
全局定义(global definition)
静态路由配置(staticipaddress/routes)

1.全局定义(global definition)配置范例

1.  global_defs

2.  {

3.  notification_email

4.  {

5.  [email protected]

6.  }

7.  [email protected]

8.  smtp_server127.0.0.1

9.  stmp_connect_timeout30

10.router_id node1

11.}

复制代码

全局配置解析
global_defs全局配置标识，表面这个区域{}是全局配置

1.  notification_email

2.   

3.  {

4.   

5.  [email protected]

6.  [email protected]

7.   

8.  }

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表示keepalived在发生诸如切换操作时需要发送email通知，以及email发送给哪些邮件地址，邮件地址可以多个，每行一个

notification_email_from [email protected]
表示发送通知邮件时邮件源地址是谁

smtp_server 127.0.0.1
表示发送email时使用的smtp服务器地址，这里可以用本地的sendmail来实现

smtp_connect_timeout 30
连接smtp连接超时时间

router_id node1
机器标识

2.静态地址和路由配置范例

1.  static_ipaddress

2.  {

3.  192.168.1.1/24brd + dev eth0 scope global

4.  192.168.1.2/24brd + dev eth1 scope global

5.  }

6.  static_routes

7.  {

8.  src $SRC_IP to$DST_IP dev $SRC_DEVICE

9.  src $SRC_IP to$DST_IP via $GW dev $SRC_DEVICE

10.}

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这里实际上和系统里面命令配置IP地址和路由一样例如：
192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global 相当于: ip addradd 192.168.1.1/24 brd + dev eth0 scope global
就是给eth0配置IP地址
路由同理
一般这个区域不需要配置
这里实际上就是给服务器配置真实的IP地址和路由的，在复杂的环境下可能需要配置，一般不会用这个来配置，我们可以直接用vi/etc/sysconfig/network-script/ifcfg-eth1来配置，切记这里可不是VIP哦，不要搞混淆了，切记切记！

2、VRRPD配置
VRRPD配置包括三个类
VRRP同步组(synchroization group)
VRRP实例(VRRP Instance)VRRP脚本

1.VRRP同步组(synchroization group)配置范例

1.  vrrp_sync_group VG_1 {

2.  group {

3.  http

4.  mysql

5.  }

6.  notify_master/path/to/to_master.sh

7.  notify_backup/path_to/to_backup.sh

8.  notify_fault"/path/fault.sh VG_1"

9.  notify/path/to/notify.sh

10.smtp_alert

11.}

复制代码

其中：

1.  group {

2.  http

3.  mysql

4.  }

复制代码

http和mysql是实例名和下面的实例名一致

1.  notify_master/path/to/to_master.sh：表示当切换到master状态时，要执行的脚本

2.   

3.  notify_backup/path_to/to_backup.sh：表示当切换到backup状态时，要执行的脚本

4.   

5.  notify_fault"/path/fault.sh VG_1"

复制代码

notify/path/to/notify.sh：

smtp alter表示切换时给global defs中定义的邮件地址发送右键通知

2.VRRP实例(instance)配置范例

1.  vrrp_instancehttp {

2.  state MASTER

3.  interface eth0

4.  dont_track_primary

5.  track_interface{

6.  eth0

7.  eth1

8.  }

9.  mcast_src_ip<IPADDR>

10.garp_master_delay10

11.virtual_router_id51

12.priority 100

13.advert_int 1

14.authentication {

15.auth_type PASS

16.autp_pass 1234

17.}

18.virtual_ipaddress{

19.#<IPADDR>/<MASK>brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPT> label <LABEL>

20.192.168.200.17/24dev eth1

21.192.168.200.18/24dev eth2 label eth2:1

22.}

23.virtual_routes {

24.# src<IPADDR> [to] <IPADDR>/<MASK> via|gw <IPADDR> dev<STRING> scope <SCOPE> tab

25.src192.168.100.1 to 192.168.109.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1

26.192.168.110.0/24via 192.168.200.254 dev eth1

27.192.168.111.0/24dev eth2

28.192.168.112.0/24via 192.168.100.254

29.}

30.nopreempt

31.preemtp_delay300

32.debug

33.}

复制代码

state：state指定instance(Initial)的初始状态，就是说在配置好后，这台服务器的初始状态就是这里指定的，但这里指定的不算，还是得要通过竞选通过优先级来确定，里如果这里设置为master，但如若他的优先级不及另外一台，那么这台在发送通告时，会发送自己的优先级，另外一台发现优先级不如自己的高，那么他会就回抢占为master
interface：实例绑定的网卡，因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
dont track primary：忽略VRRP的interface错误
track interface：跟踪接口，设置额外的监控，里面任意一块网卡出现问题，都会进入故障(FAULT)状态，例如，用nginx做均衡器的时候，内网必须正常工作，如果内网出问题了，这个均衡器也就无法运作了，所以必须对内外网同时做健康检查
mcast src ip：发送多播数据包时的源IP地址，这里注意了，这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告，这个非常重要，一定要选择稳定的网卡端口来发送，这里相当于heartbeat的心跳端口，如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP，也就是interface指定的IP地址
garp master delay：在切换到master状态后，延迟进行免费的ARP(gratuitous ARP)请求
virtual router id：这里设置VRID，这里非常重要，相同的VRID为一个组，他将决定多播的MAC地址
priority 100：设置本节点的优先级，优先级高的为master
advert int：检查间隔，默认为1秒
virtual ipaddress：这里设置的就是VIP，也就是虚拟IP地址，他随着state的变化而增加删除，当state为master的时候就添加，当state为backup的时候删除，这里主要是有优先级来决定的，和state设置的值没有多大关系，这里可以设置多个IP地址

virtual routes：原理和virtual ipaddress一样，只不过这里是增加和删除路由
lvs sync daemon interface：lvs syncd绑定的网卡
authentication：这里设置认证
auth type：认证方式，可以是PASS或AH两种认证方式
auth pass：认证密码
nopreempt：设置不抢占，这里只能设置在state为backup的节点上，而且这个节点的优先级必须别另外的高
preempt delay：抢占延迟
debug：debug级别
notify master：和sync group这里设置的含义一样，可以单独设置，例如不同的实例通知不同的管理人员，http实例发给网站管理员，mysql的就发邮件给DBA

3.VRRP脚本

1.  vrrp_scriptcheck_running {

2.     script"/usr/local/bin/check_running"

3.     interval 10

4.     weight 10

5.  }

6.   

7.  vrrp_instance http {

8.     stateBACKUP

9.     smtp_alert

10.     interface eth0

11.     virtual_router_id 101

12.     priority 90

13.     advert_int 3

14.     authentication {

15.     auth_type PASS

16.     auth_pass whatever

17.     }

18.     virtual_ipaddress {

19.     1.1.1.1

20.     }

21.     track_script {

22.     check_running weight 20

23.     }

24.  }

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首先在vrrp_script区域定义脚本名字和脚本执行的间隔和脚本执行的优先级变更
vrrp_script check_running {

script "/usr/local/bin/check_running"

interval 10     #脚本执行间隔

weight 10      #脚本结果导致的优先级变更：10表示优先级+10；-10则表示优先级-10

}

然后在实例(vrrp_instance)里面引用，有点类似脚本里面的函数引用一样：先定义，后引用函数名
track_script {
check_running weight 20
}

注意：VRRP脚本(vrrp_script)和VRRP实例(vrrp_instance)属于同一个级别

四、双机互为主备实例：

环境说明：

   服务器A：

        主机名：rhel6-36.example.com

        eth0 :  192.168.122.36

        eth1 :  192.168.123.36

   服务器B：

        主机名：rhel6-37.example.com

        eth0 :  192.168.122.37

        eth1 :  192.168.123.37

   虚拟IP：
        vip1 :  192.168.122.100

        vip2 :  192.168.122.200

服务器A配置文件如下：

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id rhel-node
}

vrrp_script chk_httpd {
    script "killall -0 httpd"
    interval 1
    weight 20
}

vrrp_script chk_mantaince_down {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
   interval 1
   weight -20
}

vrrp_instance vip1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    track_interface {
        eth0 weight 5
        eth1 weight -20
    }
    priority 110
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.122.100/24 brd 192.168.122.255 dev eth0 label eth0:1
    }

    track_script {
        chk_httpd
        chk_mantaince_down
    }

  notify_backup "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 backup"
  notify_master "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 master"
  notify_fault "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 fault"
  smtp_alert
}

vrrp_instance vip2 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 52
    track_interface {
        eth0 weight 5
        eth1 weight -20
    }
    priority 100
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.122.200/24 brd 192.168.122.255 dev eth0 label eth0:2
    }

    track_script {
        chk_httpd
        chk_mantaince_down
    }

  notify_backup "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 backup"
  notify_master "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 master"
  notify_fault "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 fault"
  smtp_alert
}

服务器B配置文件如下：

global_defs {
   notification_email {
     [email protected]
   }
   notification_email_from [email protected]
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id rhel-node
}

vrrp_script chk_httpd {
    script "killall -0 httpd"
    interval 1
    weight 20
}

vrrp_script chk_mantaince_down {
   script "[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0"
   interval 1
   weight -20
}

vrrp_instance vip1 {
    state BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    track_interface {
        eth0 weight 5
        eth1 weight -20
    }
    priority 100
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.122.100/24 brd 192.168.122.255 dev eth0 label eth0:1
    }

    track_script {
        chk_httpd
        chk_mantaince_down
    }

  notify_backup "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 backup"
  notify_master "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 master"
  notify_fault "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip1 fault"
  smtp_alert
}

vrrp_instance vip2 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 52
    track_interface {
        eth0 weight 5
        eth1 weight -20
    }
    priority 110
    advert_int 2
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.122.200/24 brd 192.168.122.255 dev eth0 label eth0:2
    }

    track_script {
        chk_httpd
        chk_mantaince_down
    }

  notify_backup "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 backup"
  notify_master "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 master"
  notify_fault "/usr/local/keepalived/bin/show.sh vip2 fault"
  smtp_alert
}

其中/usr/local/keepalived/bin/show.sh内容如下：

#!/bin/sh

echo -e "\n################`date +%F' '%T` $1 $2#######################\n" >> /var/log/messages 

   方便日志查看。

五、启动keepalived日志及抓包分析：

1、/var/log/messages日志如下：

服务器A：

    因为服务器A先启动keepalived，VIP1和VIP2的优先级均为最高，故进入master状态

   当服务器B启动keepalived后，服务器B的VIP2优先级大于服务器A，故VIP2进行了切换，具体如下：

2、抓包日志如下：

  服务器A启动keepalived后，通告VIP1和VIP2的优先级：

服务器B启动keepalived后，通告VIP1和VIP2的优先级：

3、最后虚拟IP归属如下：

服务器A IP信息：

服务器B IP信息：