一、服务介绍
keepalive起初是专为LVS设计的，专门用来监控LVS集群系统红各个服务节点的状态，后来又加入了VRRP的功能，因此不了配合LVS服务外，也可以作为其他服务（nginx，haproxy）的高可用软件，VRRP是virtual router redundancy protocol（虚拟路由器冗余协议）的缩写，VRRP出现的目的就是为了解决静态路由出现的单点故障问题，他能够保证网络的不间断、稳定的运行。所以，keepalive一方面具有LVS（cluster nodes healthchecks）功能，另一方面也具有LVS directors failover功能。
主要功能：实现LB Master主机和backup主机之间故障转义和自动切换。
二、keepalived故障切换转义原理介绍
2.1 切换原理
keepalived directors高可用对之间的故障切换转移，是通过VRRP协议（virtual router redundancy Protocol虚拟路由器冗余协议）来实现的。
在keepalived Directors正常工作时，主director节点会不断的向备节点广播心跳消息，用以告诉备节点自己还活着，当主节点发生故障时，备节点就无法继续检测到主节点的心跳，进而调用自身的接管程序，接管主节点的IP资源及服务。而当主节点恢复故障时，备节点会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的自身的备用角色。
2.1 协议介绍
VRRP协议，全称Virtual Router Redundancy Protocol，中文名，虚拟路由冗余协议，VRRP的出现就是为了解决静态路由的单点故障，VRRP是通过一种竞选协议机制来将路有任务交给某台VRRP路由器。
MASTER和BACKUP
在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台物理的机器并不同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其他的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP协议让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER有一些特权，比如拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。
VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过IP多播（multicast）包（多播地址224.0.0.18）形式发送的。虚拟路由器由VRID（范围0-255）和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址：00-00-5E-00-01-{VRID}。所以，在一个虚拟路由器中，不管谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP（称之为VIP）。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对他们来说，这种主从的切换是透明的。
在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP广告包（VRRP Advertisement message），BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级（priority）更高。当MASTER不可用时（BACKUP收不到广告包），多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的（<1s），以保证服务的连续性。
处于安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密。
三、keepalived安装、配置、启动
3.1软件的安装
[root@linux-node1 ~]# cat /etc/redhat-release CentOS Linux release 7.5.1804 (Core) 方法一，直接yum安装： [root@linux-node2 ~]# yum install keepalived -y 方法二，采用编译安装：
软件下载地址：http://www.keepalived.org/download.html [root@linux-node1 ~]# wget http://www.keepalived.org/software/keepalived-2.0.12.tar.gz [root@linux-node1 ~]# mkdir /etc/keepalived [root@linux-node1 ~]# cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/ # 拷贝配置文件 [root@linux-node1 ~]# cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/ # 拷贝keepalived命令到环境变量默认目录 [root@linux-node1 ~]# systemctl start keepalived.service # 通过命令启动文件
3.2 MASTER的配置
[root@linux-node1 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc # 可选配置，收件人地址，定义服务故障报警的Email地址，当服务发生主备切换或RS节点有故障时，发送报警邮件。 } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc # 可选配置，发件人地址。 smtp_server 192.168.200.1 # 定义SMTP服务器 smtp_connect_timeout 30 router_id proxy_01 # 是路由标识，在一个局域网里面应该是唯一的 vrrp_mcast_group4 224.0.0.19 } vrrp_script chk_nginx_proxy { script "/home/scripts/chk_nginx_proxy.sh" #定时执行脚本 interval 2 # 健康检查周期 weight 2 } vrrp_instance VI_1 { # 定义一个为VI_1的实例（可以定义多个），备节点也要有相同的实例。 state MASTER # 当前实例角色状态 interface eth0 # 选择绑定的网络通信接口 virtual_router_id 77 # 虚拟路由ID标识，最好是数字，MASTER和BACKUP配置相同实例时此ID必须一致 priority 150 # 优先级，数字越大优先级越高，MASTER要高于BACKUP，数值最好相差50以上 advert_int 1 # 同步通知间隔，M端和B端通信检查时间间隔，单位为秒。 authentication { # 权限认证配置 auth_type PASS # 建议为PASS方式还有AH方式 auth_pass 6666 # 密码建议为4位数字 } virtual_ipaddress { 192.168.7.80 # 虚拟IP，可绑定多个地址，每个地址独占一行。 } track_script { chk_nginx_proxy # 追踪脚本 } }
3.3 检查脚本配置，如果检查nginx服务异常，则停止keepalived服务
[root@linux-node1 ~]# chmod +x /home/scripts/chk_nginx_proxy.sh [root@linux-node1 ~]# cat /home/scripts/chk_nginx_proxy.sh #!/bin/bash counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l) if [ "${counter}" -eq 0 ]; then killall keepalived fi
3.4 BACKUP的配置
[root@linux-node2 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived global_defs { notification_email { acassen@firewall.loc } notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc smtp_server 192.168.200.1 smtp_connect_timeout 30 router_id proxy_02 vrrp_mcast_group4 224.0.0.19 } vrrp_script chk_nginx_proxy { script "/home/scripts/chk_nginx_proxy.sh" interval 2 weight 2 } vrrp_instance VI_1 { state BACKUP interface eth0 virtual_router_id 77 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 6666 } virtual_ipaddress { 192.168.7.80/24 } }
四、双VIP设置非抢占模式
HA的实际运行过程中，当主机发生异常，且后期恢复正常后，存在抢占或非抢占两种情况。
1、两个节点的state都必须配置为BACKUP
2、两个节点都必须加上配置 nopreempt
主机A：
ifconfig em1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.20.0.2 netmask 255.255.255.0 broadcast 172.90.0.255 inet6 fe80::c3d5:a218:b476:241b prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 2c:ea:7f:db:d7:0e txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 264790 bytes 356810098 (340.2 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 82658 bytes 6560218 (6.2 MiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 device interrupt 17 em2: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.30.0.2 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.30.0.255 inet6 fe80::c80e:4479:eb52:7f78 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 2c:ea:7f:db:d7:0f txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 560 bytes 36174 (35.3 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 100 bytes 6650 (6.4 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 device interrupt 18 cat /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived #全局定义 global_defs { router_id master-node } vrrp_sync_group VGM { group { VI_HA_1 VI_HA_2 } } vrrp_instance VI_HA_1 { state BACKUP nopreempt interface em1 lvs_sync_daemon_interface em1 virtual_router_id 51 priority 150 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 2020 } track_interface { em1 em2 } virtual_ipaddress { 172.90.0.100/24 dev em1 172.90.0.100/24 dev em2 } }
主机B：
# ifconfig em1: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.20.0.3 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.20.0.255 inet6 fe80::aeec:5ff:8cc4:c5a6 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 2c:ea:7f:db:d5:96 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 269648 bytes 366067461 (349.1 MiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 87836 bytes 7639678 (7.2 MiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 device interrupt 17 em2: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500 inet 192.30.0.3 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.30.0.255 inet6 fe80::c3d4:30ea:bf53:f766 prefixlen 64 scopeid 0x20<link> ether 2c:ea:7f:db:d5:97 txqueuelen 1000 (Ethernet) RX packets 87 bytes 5644 (5.5 KiB) RX errors 0 dropped 0 overruns 0 frame 0 TX packets 601 bytes 38858 (37.9 KiB) TX errors 0 dropped 0 overruns 0 carrier 0 collisions 0 device interrupt 18 #cat /etc/keepalived/keepalived.conf ! Configuration File for keepalived #全局定义 global_defs { router_id backup-node } vrrp_sync_group VGM { group { VI_HA_1 VI_HA_2 } } vrrp_instance VI_HA_1 { state BACKUP nopreempt interface em2 lvs_sync_daemon_interface em1 virtual_router_id 51 priority 100 advert_int 1 authentication { auth_type PASS auth_pass 2020 } track_interface { em1 em2 } virtual_ipaddress { 192.20.0.100/24 dev em1 192.30.0.100/24 dev em2 } }