一 .Keepalived 简介

Keepalived ：高可用的工具

1. Keepalived工具介绍

支持故障自动切换 (Failover)
支持节点健康状态检查 (Health Checking)

2. 工作原理：

Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的IVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。
判断 LVS 负载调度器、节点服务器的可用性，当 master 主机出现故障及时切换到backup 节点保证业务正常，当 master故障主机恢复后将其重新加入群集并且业务重新切换回 master 节点。

3. 下载keepalived 软件包官网

官方网站: www.keepalived.org/

4. 普及

一个合格的集群应该具备以下几个特性

1. 负载均衡

提高响应能力，实现高并发，高负载能力，减少延迟
代表：LVS Nginx

2. 健康检查（探针）能力

检查节点服务器和调度器的健康
for 调度器/节点服务器 keepalived Heartbeat

*检查方法

1.发送心跳消息 ping / pong
2.TCP端口检查，向一台主机，IP:PORT 发起TCP连接
3.HTTP URL 检查向一个主机的 http：//IP:port/URL路径发送HTTP GET请求方法，主机响应返回 2xx 3xx 状态码则认为健康检查正常，如响应返回 4xx 5xx 状态码则认为健康检查异常。

3. 故障转移能力

主备切换

二 . Keepalived实现原理剖析

Keepalived采用VRRP热备份协议实现
Linux服务器的多机热备功能

1. 原理剖析

VRRP(虚拟路由元余协议)是针对路由器的一种备份解决方案

由多台路由器组成一个热备组，通过共用的虚拟IP地址对外提供服务
每个热备组内同时只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态
若当前在线的路由器失效，则其他路由器会根据设置的优先级自动接替虚拟IP地址，继续提供服务

Keepalived案例讲解

双机热备的故障切换是由虚拟IP地址的漂移来实现，适用于各种应用服务器

实现基于Web服务的双机热备

漂移地址: 192.168.10.72
主、备服务器:192.168.10.73、192.168.10.74
提供的应用服务:Web

三. 实现主备漂移实验部署

Keepalived体系主要模块及其作用：

keepalived体系架构中主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。

core模块：为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护及全局配置文件的加载和解析。
vrrp模块：是来实现VRRP协议的。（调度器之间的健康检查和主备切换）
check模块：负责健康检查，常见的方式有端口检查及URL检查。（节点服务器的健康检查）

工作原理

Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的IVS服务高可用方案，可以解决静态路由出现的单点故障问题。
在一个WS服务集群中通常有主服务器(MSTER)和备份服务器(BACKUP)两种角色的服务器，但是对外表现为一个虚拟IP (P)，主服务器会发送VRP通告信息给备份服各器，当备份服务器收不到VRRP消息的时候，即主服务器异常的时候，备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

1. 实验操作过程

Keepalived通过什么判断哪台主机为主服务器,通过什么方式配置浮动IP?

答案: Keepalived首先做初始化先检查state状态，master为主服务器，backup为备服务器然后再对比所有服务器的prioritv，谁的优先级高谁是最终的主服务器。优先级高的服务器会通过ip命令为自己的电脑配置一个提前定义好的浮动IP地址。

keepalived的抢占与非抢占模式:

抢占模式即MASTER从故障中恢复后，会将VIP从BACKUP节点中抢占过来。非抢占模式即MASTER恢复后不抢占BACKUP升级为MASTER后的VIP 非抢占式俩节点state必须为bakcup，且必须配置nopreempt 注意:这样配置后，我们要注意启动服务的顺序，优先启动的获取master权限，与优先级没有关系了

四. LVS+Keepalived实现部署

1.先准备好nfs共享目录7-4和两个节点服务器安装nginx7-2,7-3，（详细过程去lvs DR模式博客翻阅哪里有详细过程，内核参数都有，过程完全一样。）

🧈

🥗

内核 sysctl -p 路由route-n

vip地址也配好了

2.配置调度器 7-1,7-5

#  1.先关闭防火墙
[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

 2  #.将光驱到mnt上

 #安装
 yum -y install ipvsadm keepalived

给7-1,7-5加载模块

 modprobe ip_vs
 cat /proc/net/ip_vs

关闭重定向内核参数两台调度器都要添加

vim /etc/sysctl.conf

net.ipv4.ip_forward = 0
net.ipv4.conf.all.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.default.send_redirects = 0
net.ipv4.conf.ens33.send_redirects = 0

修改7-1 keepalived配置文件

cd /etc/keepalived
ls
#改名备份
cp keepalived.conf{,.bak}
#修改文件
vim keepalived

修改内容如下

测试keepalive是否自动生成节点地址

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
ipvsadm -ln
systemctl start ipvsadm
systemctl start keepalived
ipvsadm -ln
#查看出来ip地址
自动根据keepalived配置文件生成LVS相关配置规则

 ip a

将7-1的keepalived配置文件远程拷贝到7-5下面

编写7-5的keepalived配置文件

 vim keepalived.conf

设置7-5ipvsadm工具

ipvsadm-save > /etc/sysconfig/ipvsadm
systemctl enable --now ipvsadm
systemctl start keepalived.service 
 ipvsadm -ln

 ip a

#查看关闭重定向内核参数是否添加
sysctl -p

内核

测试:访问keepalivedvip地址 192.168.47.200/test.html

现在将主keepalived关闭

备keepalived ：ip a 查看

再次测试：

上面操作的是抢占模式：主故障，好了以后vip地址回来

接下来演示不抢占模式：主故障，好了以后vip地址不回来

先设置7-1主keepalived

7-5备keepalived和7-1同样的设置

先都将keepalived关闭因为谁先启动谁就是主

先启动7-5，所以是主服务器vip，

非抢占模式和优先级没关系，只和谁先启动有关系

五.脑裂

1. 脑裂现象：

主服务器和备服务器同时拥有 VIP

2. 脑裂原因：

因为主服务器和备服务器之间的通信链路中断，导致备服务器无法正常收到主服务器发送的VRRP心跳报文

3. 脑裂的解决：

关闭主服务器或者备服务器其中一个的keepalived服务

脑裂的预防：

1）主服务器与备服务器之间添加双通信链路

2）在主服务器上定义运行脚本判断与备服务器通信链路是否中断，如果中断则自行关闭keepalived服务

3）利用第三方监控软件检测是否发生脑裂故障，如果发生则通过监控软件关闭主或者备服务器上的keepalived服务

七. 课后练习题

keepalived

- 基于什么协议 ?

基于VRRP协议。

- 怎么选举master?

1.初始化的时候看state状态,master为主，backup为备，对比服务的优先级，优先级高的为master。

- 怎么生成VIP?

keepalived会在master节点上面调用ip命令自动创建VIP地址

- 怎么故障切换?

主故障，备收不到主发来的VIP心跳线信息，他就会自己升为主，用ip命令生成VIP地址

- 抢占模式和非抢占模式是如何工作的?

抢占模式：当主故障转移后原来的master恢复以后，会抢占VIP地址
非抢占模式：当主故障转移后原来的master恢复以后，不会抢占VIP地址

- 如何配置非抢占模式 ?

将主备都state都设置成BACKUP，并且下一行添加noproment

- 脑裂现象如何?

自动生成VIP地址，此时主备同时拥有VIP地址

产生脑裂的原因?

通信链路中断
防火墙没关
备收不到主的心跳线信息

- 脑裂的解决方法?

关闭启动一个keepalived服务即可

- 脑裂的预防方案?

主和备使用双通信链路
通过脚本监测链路状况，如果链路中断，自行关闭一个keepalived服务
第三方监控软件，是否产生脑裂，如果产生脑裂，则自动关闭一个keepalived服务

- 如何健康检查调度器和节点服务器?

如果调度器用的LVS：那么调度器不需要做检查，LVS基于内核运行。
节点服务器：通过tcp端口，URL路径做检查。

🍟

nginx做检查：脚本通过命令做检查，或者killall -o nginx是否正常运行

节点服务器：默认被动方式做健康检

LVS+Keepalivd 群集