一:前言

  Keepalived使用的vrrp協議方式，虛擬路由冗余協議 (Virtual Router Redundancy Protocol，簡稱VRRP);Keepalived的目的是模擬路由器的高可用，一般Keepalived是實現前端高可用，常用的前端高可用的組合有，就是我們常見的LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAproxy+Keepalived?？偨Y一下，Keepalived中實現輕量級的高可用，一般用于前端高可用，且不需要共享存儲，一般常用于兩個節點的高可用。

  提到高可用我們再來把Heartbeat、Corosync、Keepalived這三個集群組件互相比較一下.

二:keepalived

    Keepalived 是一個基于VRRP協議來實現的LVS服務高可用方案，可以利用其來避免單點故障。一個LVS服務會有2臺服務器運行Keepalived，一臺為主服務器（MASTER），一臺為備份服務器（BACKUP），但是對外表現為一個虛擬IP，主服務器會發送特定的消息給備份服務器，當備份服務器收不到這個消息的時候，即主服務器宕機的時候， 備份服務器就會接管虛擬IP，繼續提供服務，從而保證了高可用性。

    在路由器上配上靜態路由就會產生單點故障,那該怎么辦呢?VRRP就應用而生了,VRRP通過一競選(election)協議來動態的將路由任務交給LAN中虛擬路由器中的某臺VRRP路由器.

     VRRP工作原理, 在一個VRRP虛擬路由器中，有多臺物理的VRRP路由器，但是這多臺的物理的機器并不能同時工作，而是由一臺稱為MASTER的負責路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER并非一成不變，VRRP讓每個VRRP路由器參與競選，最終獲勝的就是MASTER。MASTER擁有一些特權，比如，擁有虛擬路由器的IP地址，我們的主機就是用這個IP地址作為靜態路由的。擁有特權的MASTER要負責轉發發送給網關地址的包和響應ARP請求。

       VRRP通過競選協議來實現虛擬路由器的功能，所有的協議報文都是通過IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式發送的。虛擬路由器由VRID(范圍0-255)和一組IP地址組成，對外表現為一個周知的MAC地址。所以，在一個虛擬路由 器中，不管誰是MASTER，對外都是相同的MAC和IP(稱之為VIP)?？蛻舳酥鳈C并不需要因為MASTER的改變而修改自己的路由配置，對客戶端來說，這種主從的切換是透明的。

       在一個虛擬路由器中，只有作為MASTER的VRRP路由器會一直發送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不會搶占MASTER，除非它的優先級(priority)更高。當MASTER不可用時(BACKUP收不到通告信息)， 多臺BACKUP中優先級最高的這臺會被搶占為MASTER。這種搶占是非?？焖俚?<1s)，以保證服務的連續性。由于安全性考慮，VRRP包使用了加密協議進行加密

三:為什么要用keepalived+lvs

  lvs是一個在四層上實現后端realserver的負載均衡的集群，lvs遺留下兩個問題，一個是lvs的單點故障；第二個是lvs不能檢測后端realserver的健康狀態檢查。

解決lvs的單點故障就用到了高可用集群：

①、可以是heartbeat+ldirectord這種重量級的；

②、可以是keepalived+lvs這種輕量級的解決方案。

解決lvs不能檢測后端realserver的健康狀態也后很多種方法：

①、可以在lvs上寫腳本ping后端realserver的ip地址，ping幾次發現ip地址ping不通則在ipvs規則里面刪除，當后端服務器可以ping了，則把后端realserver添加到ipvs規則里面。

②、可以在lvs上寫腳本請求后端realserver的測試幾次網頁文件，查看狀態碼是否為200，不是則在ipvs規則里面清楚，當測試網頁返回的狀態嗎是200之后，則把后端realserver添加到ipvs規則里面

③、以上兩種方法都是依賴于腳本，keepalived的出現解決了不依賴于腳本，也可以對后端realserver的健康狀態檢查，keepalived的配置文件里面可以自行生成ipvs的規則，并且自行檢測后端realserver的狀態，當后端realserver不能提供服務了，keepalived會自行將其在ipvs規則里面刪除，當后端realserver可以提供服務了，又自行的在ipvs規則里面添加。

三:配置keepalived實現HTTP高可用

1) 環境準備

CentOS 6.5 X86_64

ipvsadm.x86_64 0:1.25-10.el6                  

keepalived.x86_64 0:1.2.7-3.el6      

httpd-2.2.15-29.el6.centos.x86_64

2)試驗拓撲圖

 試驗拓撲圖中VIP為172.16.16.7.節點node1為172.16.16.1,節點node2為172.16.16.5

3)配置master

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

vim /etc/keepalived/keepalived.conf global_defs  {      notification_email          {            stu16@llh.com                    #接收郵件地址          }     notification_email_from kanotify@magedu.com  #發送郵件地址     smtp_connect_timeout 3     smtp_server 127.0.0.1     router_id LVS_DEVEL } vrrp_script chk_mantaince_down {                           #定義檢測機制    script “[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0”    interval 1     #每個多長時間檢測一次    weight -2      #當在/etc/keepalived/下創建一個down文件時執行下面的命令權重減2.    fall     3     #從正常到失敗檢測幾次完成     raise  3       #從失敗到正常需要檢測幾次      } vrrp_instance VI_1 { interface eth1 state MASTER # BACKUP for slave routers          #當在被節點上修改為BACKUP priority 101 # 100 for BACKUP                    #被節點的priority數值要小于主節點 virtual_router_id 16                             #主機routeID, garp_master_delay 1                            authentication { auth_type PASS auth_pass password                               #輸入驗證密碼 } track_interface { eth0                                             #配置IP地址所在的網卡 } virtual_ipaddress { 172.16.16.7/16 dev eth0 label eth0:0             #配置的IP地址 } track_script {                                   #調用檢測機制 chk_mantaince_down             } notify_master “/etc/rc.d/init.d/httpd start”     # 當成為master時就啟動http服務 notify_backup “/etc/rc.d/init.d/httpd stop”      # 當成為backup時就關閉http服務 notify_fault “/etc/rc.d/init.d/httpd stop” }

4)將配置文件同步到slave

5)啟動keepalive

四:keepalive+lvs 實現LVS雙主高可用

1)試驗拓撲圖

2)配置RIP1服務

3)配置RIP2服務

4)配置master

5)配置backup

5)啟動keepalive

五:keepalive+nginx 實現nginx的高可用

keepalive+nginx介紹

keepalive通過VRRP協議可以讓兩個或多個路由器實現接口地址漂移，達到多個設備對外地址一致性，進入讓用戶無法感知設備出現故障帶來的無法訪問服務的情況。

keepalive最初設計為lvs所設計，keepalive內置就可以配置lvs的所有功能，自動判斷lvs出現故障的情況下，地址漂移到備用lvs上，自動判斷后端服務器集群出現故障，從lvs列表中移除該服務器集群。

然而在nginx上，我們需要keepalive提供的功能為，當nginx前端調度器出現故障，可以把VIP地址漂移到另一臺備用的nginx上?；虻絥ginx服務處于關閉狀態，可自動降低優先級，把VIP地址漂移到備用nginx上。

總結：keepalive+nginx

keepalive+nginxs實現的只能是使用VIP地址在nginx上漂移，別無其他作用，需要檢測后端群集是否正常需要nginx提供的策略去判斷，所以以下案例只能測試在nginx出現故障，或nginx進程停止運行后，能不能實現VIP漂移，需要測試集群出現故障，需要nginx的策略配置，在此案例中不詳細介紹，參考nginx代理群集案例。

實驗拓撲圖：

實驗環境介紹

※·http-1配置

(配置一個簡單的web站點，并啟動服務)
yum  -y  install httpd 
echo  “This is my master web site : http://10.1.16.68” > /var/www/html/index.html
service httpd start
測試web1頁面是否正常：
[root@http_1 ~]#curl 10.1.16.68
This is my master web site : http://10.1.16.68

※·http-2配置

    (配置一個簡單的web站點，并啟動服務) 


yum  -y  install httpd 
echo  “This is my master web site : http://10.1.16.68” > /var/www/html/index.html
service httpd start
測試web2頁面是否正常
[root@http_1 ~]#curl 10.1.16.69
This is my master web site : http://10.1.16.69
※·nginx-1代理配置 
    yum -y install  nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm

    vim /etc/nginx/nginx.conf 

      http { 

    ......................
        upstream webserver {
                server 10.1.16.68:80;
                server 10.1.16.69:80;
        }
................................
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
.............................
    location / {
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://webserver;
    }
............................
※·nginx-2代理配置 
yum -y install  nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm

    vim /etc/nginx/nginx.conf 

      http { 

    ......................
        upstream webserver {
                server 10.1.16.68:80;
                server 10.1.16.69:80;
        }
................................
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
.............................
    location / {
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://webserver;
    }
............................
※·nginx-1的keepalive配置（主節點） 
! Configuration File for keepalived
 global_defs {
   notification_email {
     root@localhost
   }
   notification_email_from keepnainx@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id nginx_1
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.16
}

vrrp_script  chk_nginx_down {
   script  "killall -0 nginx  && exit 0 || exit 1"
   interval  1
   weight  -5
}


vrrp_instance nginx_ha {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 44
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        10.1.16.144 dev eno16777736 label eno16777736:0
    }
        track_script {
        chk_nginx_down
}
※·小結 
keepalive和lvs結合非常的好用，可以檢查后端集群的web健康狀態，動態的在ipvs中刪除或添加集群中的服務器，keekalive和lvs結合非常緊密，可以通過自身管理lvs的調度規則。
keeplive和nginx的配置，可以實現nginx的高可用，實現的方式為VIP地址的動態轉移，但是無法判斷后端的群集中服務器的健康狀態，需要nginx自身的規則去管理。通過keeplive的腳本監控功能，可以管理本機上相關的nginx進程是否正常運行。 通過keepalive與nginx的實驗，keepalive實現其他服務的高可用也是沒有問題的，通過相關的腳本可以監控服務的健康狀態。 

                                                        
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