Keepalived介绍、安装和简单使用

最新推荐文章于 2025-02-23 21:32:27 发布

暮雨浅夏

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分类专栏：服务文章标签： linux 运维服务器

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dl_11/article/details/139659758

版权

1 Keepalived

1.1 keepalived介绍

1、keepalived原理

Keepalived是一个基于VRRP协议来实现LVS服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个LVS服务会使用2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器MASTER，另一台为备份服务器BACKUP，但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证高可用性。Keepalived是VRRP的完美实现。
说明：VRRP协议，即虚拟路由冗余协议，通过把几台路由设备联合组成一台虚拟的路由设备，将虚拟路由设备的IP地址作为用户的默认网关实现与外部网络通信。当网关设备发生故障时，VRRP机制能够选举新的网关设备承担数据流量，从而保障网络的可靠通信

2、keepalived原理

keepalived工作在TCP/IP参考模型的第三、四和第五层，也就是网络层、传输层个和应用层
keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。

core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。
check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。
vrrp模块是来实现VRRP协议的
组件架构：

整个体系结构分层用户层和内核层：

Scheduler I/O Multiplexer：I/O复用分发调用器，负责安排Keepalived所有的内部的任务请求
Memory Management：内存管理机制
Control Plane：控制面板，实现对配置文件的编译和解析，Keepalived的配置文件解析比较特殊，它并不是一次解析所有模块的配置，而是只有在用到某模块时才解析相应的配置
Core components：Keepalived的核心组件，包含了一系列功能模块，主要有watch dog、Checkers、VRRP Stack、IPVS wrapper、Netlink Reflector
- watch dog：一个极为简单又非常有效的检测工具，针对被监视目标设置一个计数器和阈值，watch dog会自己增加此计数值，然后等待被监视目标周期性的重置该数值，一旦被监控目标发生错误，就无法重置该数值，watch dog就会检测到。Keepalived是通过它来监控Checkers和VRRP进程
- Checkers：实现对服务器运行状态检测和故障隔离
- VRRP Stack：实现HA集群中失败切换功能，通过VRRP功能再结合LVS负载均衡软件即可部署一个高性能的负载均衡集群
- IPVS wrapper：实现IPVS功能，该模块可以将设置好的IPVS规则发送到内核空间并提交给IPVS模块，最终实现负载均衡功能
- Netlink Reflector：实现VIP的设置和切换

3、VRRP工作模式

三种状态
- Initialize状态：系统启动后进入initialize状态
- Master状态
- Backup状态
选举机制
- 抢占模式下，一旦有优先级高的路由器加入，立即成为Master，默认
- 非抢占模式下，只要Master不挂掉，优先级高的路由器只能等待

1.2 keepalived安装配置

1、安装配置

yum install -y keepalived
#备份
cp /etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf.bak

2、keepalived配置文件详解

! Configuration File for keepalived

# 全局配置
global_defs {
   
   # 接收邮件
   notification_email {
   
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc

   }
   # 发送的邮箱
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   # 邮件服务器
   smtp_server 192.168.200.1
   # 邮件服务器超时时间
   smtp_connect_timeout 30
   # 路由id，唯一的
   router_id LVS_DEVEL
   # #对所有通告报文都检查，会比较消耗性能，启用此配置后，如果收到的通告报文和上一个报文是同一个路由器，则跳过检查，默认值为全检查
   vrrp_skip_check_adv_addr
   # 开启了此项后没有设置vrrp_iptables则会自动开启iptables防火墙规则，导致VIP地址无法访问，建议不加此项
   vrrp_strict
   # 与vrrp_strict同时设置时可禁止iptables规则的生成，注释或者无vrrp_strict时可不加此项
!   vrrp_iptables
   # 设置ARP接口之间发送报文的延迟时间，可以精确到毫秒，默认是0
   vrrp_garp_interval 0
   # 设置非请求消息的发送延迟时间，默认为0
   vrrp_gna_interval 0
   # 指定要在其下运行脚本的默认用户名/组名，如果未指定此选项，则如果该用户存在，则用户默认为keepalived_script，否则为root,如果未指定groupname，则默认为用户的组。
!   script_user root
}

# 脚本配置
## 自定义资源监控脚本，vrrp实例根据脚本返回值进行下一步操作，脚本可被多个实例调用。
## vrrp_script，仅仅通过监控脚本返回的状态码来识别集群服务是否正常，如果返回状态码是0，那么就认为服务正常，反之亦然
## vrrp_script，其实不关注监控脚本或者命令是怎么实现的，仅仅通过监控脚本返回的状态码来识别集群是否正常工作
vrrp_script nginx_check {
   
    script"/tools/nginx_check.sh"
    interval 1
} 
  
# 配置虚拟路由器
vrrp_instance VIP_1 {
   
    # 设置此虚拟路由器的初始状态，可选择MASTER或者BACKUP
    state MASTER
    # 绑定当前虚拟路由器所使用的物理接口，如eth0、lo等
    interface eth0
    # 设置虚拟路由器的唯一标识,取值范围为0-255,每个虚拟路由器的该项值必须是唯一的,否则无法启动服务,并且同属一个虚拟路由器的多个keepalived节点必须相同,务必要确认在同一网络中此值必须唯一
    virtual_router_id 51
    # 设置当前物理节点在此虚拟路由器中的优先级,优先级取值范围为1-254,值越大优先级越高,每个keepalived节点取值不同
    priority 100
    # 设置VRRP通告的时间间隔，默认为1秒
    advert_int 1
    # 设置认证机制
    authentication {
   
        # 认证类型,可选择AH和PASS两种,AH为IPSC互联网安全协议认证,PASS为简单密码认证,推荐PASS认证
        auth_type PASS
        # 预共享秘钥设置,仅前8位有效,同一虚拟路由器的多个keepalived节点auth_pass值必须保持一致
        auth_pass 1111
    }
    # 添加虚拟路由器的IP,并可设置IP对应的子网掩码、网卡和标签等，生产中可能会在同一个虚拟路由器上添加上百个IP，不同的IP分行隔开，不指定网卡时默认添加在eth0上，不设置子网掩码时默认为32位。在添加IP地址时，需确保将要使用的IP不存在
    virtual_ipaddress {
   
        192.168.200.16
        192.168.200.17
        192.168.200.18