第十三章：Keepalived高可用

2019-10-17 本文已影响0人 chenkang

第一节：keepalived介绍

1.简介

高可用HA（High Availability）是分布式系统架构设计中必须考虑的因素之一，它通常是指，通过设计减少系统不能提供服务的时间。

2.keepalived工作原理

keepalived高可用功能实现的基本原理为:
两台主机同时安装好keepalived软件并启动服务,开始正常工作时
角色为Master的主机获得所有资源并对用户提供服务
角色为Backup的主机作为Master主机的热备;

当角色为Master的主机失效或出现故障时
角色为Backup的主机将自动接管Master主机的所有工作,包括接管VIP资源及相应资源服务

而当角色为Master的主机故障修复后,又会自动接管回他原来处理的工作
角色为Backup的主机则同时释放Master主机失效时他接管的工作
此时,两台主机将恢复到启动时各自的原始角色及工作状态

keepalived.png

3.VRRP协议

VRRP通过竞选机制来实现虚拟路由器的功能
所有的协议报文都是通过IP组播(Multicast)包
默认的多播地址224.0.0.18

VIP前提条件：
1.虚拟公网IP必须是真实可用的
2.虚拟公网IP不能重复
3.虚拟公网IP必须和相同网段的物理网卡绑定
4.组播地址必须是可以通讯的

第二节：keepalived安装配置

1.安装keepalived

yum install keepalived -y

2.配置文件解释

global_defs {               
    router_id lb01              #设置路由ID，每个主机不一样
}   

vrrp_instance VI_1 {            #设置VRRP组名，同一组组名相同
    state MASTER                #设置角色状态，分为MASTER BACKUP
        interface eth0          #VIP绑定的网卡
        virtual_router_id 50    #虚拟路由id，同一组一样
        priority 150            #权重，权重越高，优先级越高
        advert_int 1            #发送组播间隔
        authentication {        #设置验证，密码为明文
            auth_type PASS  
            auth_pass 1111  
        }
        virtual_ipaddress {     #设定的虚拟IP，这个虚拟IP必须是存在且合法且没有被使用的。
            10.0.0.3
        }
}

3.lb01配置

global_defs {
    router_id lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

4.lb02配置

global_defs {
    router_id lb02
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP 
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

5.启动

systemctl start keepalived

6.测试（以上为抢占式：默认）

关掉任意一台，观察VIP是否会漂移
恢复MASTER观察BACKUP的VIP是否会消失

7.非抢占式高可用配置

1.LB01服务器的配置

global_defs {
    router_id lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
        state BACKUP
        nopreempt
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

2.LB02服务器的配置

global_defs {
    router_id lb01
}
vrrp_instance VI_1 {
        state BACKUP
        nopreempt
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

重点：

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

引用官方文档对nopreempt字段的说明：

"nopreempt" allows the lower priority machine to maintain the master role, even when a higher priority machine comes back online.

译：“nopreempt”允许较低优先级的机器维护主角色，即使在较高优先级的机器重新联机时也是如此。

NOTE: For this to work, the initial state of this entry must be BACKUP.

根据上述描述，第一点提到的state必须配置为BACKUP就明白了。

3、其中一个节点的优先级必须要高于另外一个节点的优先级。

第三节：脑裂现象

1.安装抓包工具(查看实验现象)

yum install tcpdump -y

2.lb02抓包查看

tcpdump -nn -i any host 224.0.0.18

3.lb02新开一个终端，然后开启防火墙

systemctl start firewalld.service

4.lb02观察抓包现象

观察是否两边都有VIP

5.添加放行规则

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface eth0 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 --in-interface eth1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT
systemctl reload firewalld

6.lb02观察抓包现象

观察是否两边都有VIP

第四节：keepalived双主实验

1.lb01配置文件

[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb01
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}
vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP 
        interface eth0
        virtual_router_id 51
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 2222 
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.4
        }
}

2.lb02配置文件

[root@lb02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP 
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

vrrp_instance VI_2 {
    state MASTER 
        interface eth0
        virtual_router_id 51
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 2222 
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.4
        }
}

3.重启keepalived并观察现象

systemctl restart keepalived

第五节：keepalived结合nginx反向代理负载均衡

lb服务器的Nginx配置：
注意！两台lb服务器的Nginx配置一模一样

1.备份原有配置

mkdir /backup
cd /etc/nginx/conf.d
mv * /backup

2.编写负载均衡Nginx配置文件

[root@lb01 /etc/nginx/conf.d]# cat proxy.conf 
upstream web_pools {
   server 172.16.1.7;
   server 172.16.1.8;
}

server {
   listen 80;
   server_name  (www|bbs).mysun.com ;
   location / {
      proxy_pass  http://web_pools;
      include proxy_params;
   }
}

3.测试并重启nginx

nginx -t
systemctl restart nginx

4.lb01的keepalived配置

[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb01
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

5.lb02的keepalived配置

[root@lb02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP 
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
}

6.nginx配置（WEB服务器）

1.web服务器配置：注意！两台web服务器配置一模一样

[root@web01 ~]# cat /etc/nginx/conf.d/www.conf 
server {
  listen 80;
  server_name www.mysun.com;
  location / {
     root /code;
     index www.html;
  }
}

2.写入测试文件

echo "$(hostname)" >/code/index.html

第六节：防脑裂脚本

1.问题现象一：后端Nginx挂了

1.nginx挂了，但是keep还活着

2.问题解决思路：

1.编写一个脚本解决nginx挂了问题：

启动nginx
如果启动2次都失败了，停掉自己的keepalived

2.keepalived定时去调用这个脚本

3.实现：

1.命令如何实现

systemctl start nginx

2.检查nginx进程

[root@lb01 ~]# ps -C nginx --no-header|wc -l   #开启了nginx服务
2

[root@lb01 ~]#ps -C nginx --no-header|wc -l    #关闭了nginx服务
0

脚本内容：

[root@lb01 ~]# cat check_web.sh 
#!/bin/bash

nginx_status=$(ps -C nginx --no-header|wc -l)

if [[ ${nginx_status} == 0 ]]
then
   systemctl start nginx &> /dev/null 
   sleep 1
   nginx_status=$(ps -C nginx --no-header|wc -l)
   if [[ ${nginx_status} == 0 ]]
   then
       systemctl stop keepalived  
   fi
fi

keepalived调用脚本：

[root@lb01 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb01
}

vrrp_script check_web {
    script "/server/scripts/check_web.sh"
    interval 5
    weight 50
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 150
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
track_script {
    check_web
}
}

1.问题现象二：脑裂问题

lb01和lb02上面都有Vip

2.问题解决思路

1.对面的MASTER的Nginx还活着

curl -I -s -w "%{http_code}\n" -o /dev/null 10.0.0.5
返回状态码：200

2.但是我又有了VIP

ip a |grep "10.0.0.3"|wc -l

3.停掉自己的nginx和keepalived(我就把自己干掉)

systemctl stop nginx  
systemctl stop keepalived

脚本内容：

[root@lb02 /server/scripts]# cat check_vip.sh 
#!/bin/bash

master_status=$(curl -I -s -w "%{http_code}\n" -o /dev/null 10.0.0.5)

my_vip=$(ip a |grep "10.0.0.3"|wc -l)

if [ ${master_status} == 200 -a ${my_vip} == 1 ]
then
   systemctl stop nginx  
   systemctl stop keepalived 
fi

keepalived配置：

[root@lb02 ~]# cat /etc/keepalived/keepalived.conf 
global_defs {
    router_id lb02
}

vrrp_script check_web {
    script "/server/scripts/check_web.sh"
    interval 5
    weight 50
}

vrrp_script check_vip {
    script "/server/scripts/check_vip.sh"
    interval 5
    weight 50
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP 
        interface eth0
        virtual_router_id 50
        priority 100
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }
        virtual_ipaddress {
            10.0.0.3
        }
track_script {
    check_web
    check_vip
}
}

第十三章：Keepalived高可用

第一节：keepalived介绍

1.简介

2.keepalived工作原理

3.VRRP协议

第二节：keepalived安装配置

1.安装keepalived

2.配置文件解释

3.lb01配置

4.lb02配置

5.启动

6.测试（以上为抢占式：默认）

7.非抢占式高可用配置

第三节：脑裂现象

1.安装抓包工具(查看实验现象)

2.lb02抓包查看

3.lb02新开一个终端，然后开启防火墙

4.lb02观察抓包现象

5.添加放行规则

6.lb02观察抓包现象

第四节：keepalived双主实验

1.lb01配置文件

2.lb02配置文件

3.重启keepalived并观察现象

第五节：keepalived结合nginx反向代理负载均衡

1.备份原有配置

2.编写负载均衡Nginx配置文件

3.测试并重启nginx

4.lb01的keepalived配置

5.lb02的keepalived配置

6.nginx配置（WEB服务器）

第六节：防脑裂脚本

1.问题现象一：后端Nginx挂了

2.问题解决思路：

3.实现：

1.问题现象二：脑裂问题

2.问题解决思路

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2.keepalived工作原理

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2.配置文件解释

3.lb01配置

4.lb02配置

5.启动

6.测试（以上为抢占式：默认）

7.非抢占式高可用配置

第三节：脑裂现象

1.安装抓包工具(查看实验现象)

2.lb02抓包查看

3.lb02新开一个终端，然后开启防火墙

4.lb02观察抓包现象

5.添加放行规则

6.lb02观察抓包现象

第四节：keepalived双主实验

1.lb01配置文件

2.lb02配置文件

3.重启keepalived并观察现象

第五节：keepalived结合nginx反向代理负载均衡

1.备份原有配置

2.编写负载均衡Nginx配置文件

3.测试并重启nginx

4.lb01的keepalived配置

5.lb02的keepalived配置

6.nginx配置（WEB服务器）

第六节： 防脑裂脚本

1.问题现象一：后端Nginx挂了

2.问题解决思路：

3.实现：

1.问题现象二：脑裂问题

2.问题解决思路

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