keepalived

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
#一个月的没延迟时间x一个月的延迟时间

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

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

1.5.VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）

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

1.5.1 VRRP 相关术语

• 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

1.5.2 VRRP 相关技术

通告：心跳，优先级等；周期性

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工作方式：抢占式，非抢占式

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安全认证：

• 无认证
• 简单字符认证：预共享密钥
• MD5

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工作模式：

• 主/备：单虚拟路由器
• 主/主：主/备（虚拟路由器1），备/主（虚拟路由器2）

二、keepalived

2.1简介

vrrp 协议的软件实现，原生设计目的为了高可用 ipvs服务

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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、haproxy等服务

2.2环境

• 各节点时间必须同步：ntp, chrony
• 关闭防火墙及SELinux

2.3配置说明

2.3.1安装及相关文件

安装后启动

yum install keepalived -y
systemctl start keepalived

配置文件

/etc/keepalived/keepalived.conf

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