一、高可用集群
1.1集群类型
- LB：Load Balance 负载均衡
- LVS/HAProxy/nginx（http/upstream, stream/upstream）
- HA：High Availability 高可用集群
- 数据库、Redis
- SPoF: Single Point of Failure，解决单点故障
- HPC：High Performance Computing 高性能集群
1.2 系统可用性
SLA
：
Service-Level Agreement
服务等级协议（提供服务的企业与客户之间就服务的品质、水准、性能等方面所达成的双方共同认可的协议或契约）
A = MTBF / (MTBF+MTTR
）
99.95%:(60*24*30)*(1-0.9995)=21.6 分钟 # 一般按一个月停机时间统计
1.3 系统故障
硬件故障：设计缺陷、
wear out
（损耗）、非人为不可抗拒因素
软件故障：设计缺陷
bug
1.4 实现高可用性
提升系统高用性的解决方案：降低
MTTR- Mean Time To Repair(
平均故障时间
)
解决方案：建立冗余机制
- active/passive 主/备
- active/active 双主
- active --> HEARTBEAT --> passive
- active <--> HEARTBEAT <--> active
1.5VRRP
虚拟路由冗余协议
,
解决静态网关单点风险
- 物理层:路由器、三层交换机
- 软件层:keepalived
虚拟路由器：
Virtual Router
虚拟路由器标识：
VRID(0-255)
，唯一标识虚拟路由器
VIP
：
Virtual IP
VMAC
：
Virutal MAC (00-00-5e-00-01-VRID)
物理路由器：
- master：主设备
- backup：备用设备
- priority：优先级
vrrp
协议的软件实现，原生设计目的为了高可用
ipvs
服务
功能：
- 基于vrrp协议完成地址流动
- 为vip地址所在的节点生成ipvs规则(在配置文件中预先定义)
- 为ipvs集群的各RS做健康状态检测
- 基于脚本调用接口完成脚本中定义的功能，进而影响集群事务，以此支持nginx、
全局配置：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
594233887@qq.com #keepalived 发生故障切换时邮件发送的目标邮箱，可以按行区
分写多个
timiniglee-zln@163.com
}
notification_email_from keepalived@KA1.timinglee.org #发邮件的地址
smtp_server 127.0.0.1 #邮件服务器地址
smtp_connect_timeout 30 #邮件服务器连接timeout
router_id KA1.timinglee.org #每个keepalived主机唯一标识
#建议使用当前主机名，但多节点
重名不影响
vrrp_skip_check_adv_addr #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_strict #严格遵循vrrp协议
#启用此项后以下状况将无法启动服务:
#1.无VIP地址
#2.配置了单播邻居
#3.在VRRP版本2中有IPv6地址
#建议不加此项配置
vrrp_garp_interval 0 #报文发送延迟，0表示不延迟
vrrp_gna_interval 0 #消息发送延迟
vrrp_mcast_group4 224.0.0.18 #指定组播IP地址范围：
}
配置虚拟路由器
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0 #绑定为当前虚拟路由器使用的物理接口，如：eth0,可以和VIP不在一
个网卡
virtual_router_id 51 #每个虚拟路由器惟一标识,范围：0-255，每个虚拟路由器此值必须唯一
#否则服务无法启动
#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
priority 100 #当前物理节点在此虚拟路由器的优先级，范围：1-254
#值越大优先级越高,每个keepalived主机节点此值不同
advert_int 1 #vrrp通告的时间间隔，默认1s
authentication { #认证机制
auth_type AH|PASS #AH为IPSEC认证(不推荐),PASS为简单密码(建议使用)
uth_pass 1111 #预共享密钥，仅前8位有效
#同一个虚拟路由器的多个keepalived节点必须一样
}
virtual_ipaddress { #虚拟IP,生产环境可能指定上百个IP地址
<IPADDR>/<MASK> brd <IPADDR> dev <STRING> scope <SCOPE> label <LABEL>
172.25.254.100 #指定VIP，不指定网卡，默认为eth0,注意：不指定/prefix,默认32
172.25.254.101/24 dev eth1
172.25.254.102/24 dev eth2 label eth2:1
}
}实验一：
#
配置
master
端
#配置master端
[root@KA1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
594233887@qq.com
}
notification_email_from keepalived@KA1.timinglee.org
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id KA1.timinglee.org
vrrp_skip_check_adv_addr
#vrrp_strict #nft list ruleset
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
vrrp_mcast_group4 224.0.0.18
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 20
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.254.100/24 dev eth0 label eth0:0
}
}配置slave端
配置slave端
[root@KA2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
594233887@qq.com
}
notification_email_from keepalived@timinglee.org
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id KA2.timinglee.org
vrrp_skip_check_adv_addr
#vrrp_strict
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
vrrp_mcast_group4 224.0.0.18
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 20 #相同id管理同一个虚拟路由
priority 80 #低优先级
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.254.100/24 dev eth0 label eth0:0
}
}测试
我们ping172.25.254.100时是不能ping通
如果想ping通172.25.254.100
则可以在配置文件中添加
或者：注释
最后就能ping通
实验二：
启用keepalived日志功能
ka1下面配置：
最后查看：
实现独立子配置文件
当生产环境复杂时，
/etc/keepalived/keepalived.conf
文件中内容过多，不易管理
将不同集群的配置，比如：不同集群的
VIP
配置放在独立的子配置文件中利用
include
指令可以实现包含子配置文件
在配置文件中注释vrrp_vip的内容
创建新文件：并将vip里面的文件放入里面
实验三：
抢占模式和非抢占模式
默认为抢占模式
preempt
，即当高优先级的主机恢复在线后，会抢占低先级的主机的
master
角色，
这样会使
vip
在
KA
主机中来回漂移，造成网络抖动，
建议设置为非抢占模式
nopreempt
，即高优先级主机恢复后，并不会抢占低优先级主机的
master
角色
非抢占模块下
,
如果原主机
down
机
, VIP
迁移至的新主机
,
后续也发生
down
时
,
仍会将
VIP
迁移回原主机
注意：要关闭 VIP抢占，必须将各 keepalived 服务器state配置为BACKUP
非抢占模式：
KA1 KA2
抢占延迟模式 preempt_delay
抢占延迟模式，即优先级高的主机恢复后，不会立即抢回
VIP
，而是延迟一段时间（默认
300s
）再抢回 VIP
抓包效果：1.有vip的主机会出现效果 2.没有抓包消息可能代表机子挂掉和不是vip
3.如果设置了抢占模式则会进入抢占模式，回归到有VIP的主机里面
KA1 KA2
VIP单播配置
默认
keepalived
主机之间利用多播相互通告消息，会造成网络拥塞，可以替换成单播，减少网络流量
#在所有节点vrrp_instance语句块中设置对方主机的IP，建议设置为专用于对应心跳线网络的地址，而非使
用业务网络
unicast_src_ip <IPADDR> #指定发送单播的源IP
unicast_peer {
<IPADDR> #指定接收单播的对方目标主机IP
......
}
#启用 vrrp_strict 时，不能启用单播,否则服务无法启动,并在messages文件中记录下面信息KA1
#master 主机配置
[root@KA1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
594233887@qq.com
}
notification_email_from keepalived@KA1.timinglee.org
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id KA1.timinglee.org
vrrp_skip_check_adv_addr
#vrrp_strict #注释此参数，与vip单播模式冲突
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
vrrp_ipsets keepalived
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 20
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.254.100/24 dev eth0 label eth0:0
}
unicast_src_ip 172.25.254.20 #本机IP
unicast_peer {
172.25.254.30 #指向对方主机IP
#如果有多个keepalived,再加其它节点的IP
}
}
KA2
[root@KA2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
594233887@qq.com
}
notification_email_from keepalived@KA1.timinglee.org
smtp_server 127.0.0.1
smtp_connect_timeout 30
router_id KA1.timinglee.org
vrrp_skip_check_adv_addr
#vrrp_strict #注释此参数，与vip单播模式冲突
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
vrrp_ipsets keepalived
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface eth0
virtual_router_id 20
priority 80
advert_int 1
preempt_delay 60
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
172.25.254.100/24 dev eth0 label eth0:0
}
unicast_src_ip 172.25.254.30 #本机ip
unicast_peer {
172.25.254.20 #对端主机IP
}
}
测试：
Keepalived
通知脚本配置
当
keepalived
的状态变化时，可以自动触发脚本的执行，比如：发邮件通知用户
默认以用户
keepalived_script
身份执行脚本
如果此用户不存在，以
root
执行脚本可以用下面指令指定脚本执行用户的身份
创建脚本
[root@KA1 ~]# vim /etc/keepalived/mail.sh
#!/bin/bash
mail_dest='594233887@qq.com'
mail_send()
{
mail_subj="$HOSTNAME to be $1 vip 转移"
mail_mess="`date +%F\ %T`: vrrp 转移,$HOSTNAME 变为 $1"
echo "$mail_mess" | mail -s "$mail_subj" $mail_dest
}
case $1 in
master)
mail_send master
;;
backup)
mail_send backup
;;
fault)
mail_send fault
;;
*)
exit 1
;;
esac
KA1/KA2脚本调用方法：
QQ
邮箱配置：
发送测试邮件（KA1/KA2）
单个测试
结果：
脚本测试：
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