Linux下安装Keepalived及原理分析
1、keepalived 原理
1、keepalived是什么
keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，其功能类似于heartbeat，用来防止单点故障。
2、keepalived工作原理
keepalived是以vrrp协议为实现基础的，vrrp全称virtual router redundancy protocol，即虚拟路由冗余协议。
虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将n台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据vrrp的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。
keepalived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、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现vrrp协议的。
3、keepalived的配置文件
keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server
2、keepalived 在linux下的安装
1、准备工作
linux主机：10.122.111.80 、
linux主机：10.122.111.81、
虚拟ip：10.122.111.99、
操作系统：银河麒麟 v3.3
2、安装keepalived
两台linux主机都需要安装keepalived，如下步骤两台机需要重复进行。
1、下载keepalived
下载至目录：/home/zz/user/software
wget http://keepalived.org/software/keepalived-1.3.8.tar.gz
2、解压keepalived
tar -zxvf keepalived-1.3.8.tar.gz
3、配置keepalived
cd keepalived-1.3.8/
./configure
此步骤可能出现错误，
checking libnfnetlink/libnfnetlink.h usability... no
checking libnfnetlink/libnfnetlink.h presence... no
checking for libnfnetlink/libnfnetlink.h... no
configure: error: libnfnetlink headers missing
如下图：
解决方法如下：
将 usr.zip 包解压至keepalived-1.3.8目录，解压，然后执行
cp -r usr/ /
成功后，重新执行
./configure
成功，如下图：
4、编译安装keepalived
make
make install
3、配置防火墙
firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter input 0 \ --in-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j accept
firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter output 0 \ --out-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j accept
firewall-cmd --reload
注意：上述【p4p1】为配置的网卡名称。
4、配置服务启动
cp /home/zz/user/software/keepalived-1.3.8/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
执行完成后，即可使用服务的形式启动keepalived，如下：
service keepalived start
如果使用 service keepalived status命令查看状态出现如下问题：
/etc/init.d/keepalived:行15: /etc/sysconfig/keepalived: 没有那个文件或目录
则需要执行：
ln -s /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/
执行成功后，重启keepalived服务，即可查看状态。
如果keepalived启动不成功，错误信息如下：
keepalived_vrrp exited with permanent error config. terminating
说明keepalived 核心配置文件配置有误，继续往下配置即可，此问题先不用处理。
5、配置双机
keepalived配置文件为：/etc/keepalived/keepalived.conf，
现进行如下配置：
使用10.122.111.80 为主节点，
使用10.122.111.81为从节点 进行配置，
修改主节点80的配置文件 keepalived.conf，内容修改如下所示：
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! configuration file for keepalived
global_defs {
notification_email {
# acassen@firewall.loc
# failover@firewall.loc
# sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from alexandre.cassen@firewall.loc
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id server_1
vrrp_skip_check_adv_addr
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance vi_1 {
state master
interface p4p1
virtual_router_id 55
priority 100
protocol tcp
advert_int 1
authentication {
auth_type pass
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.122.111.99/24
}
}
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修改从节点81的配置文件 keepalived.conf，内容修改如下所示：
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! configuration file for keepalived
global_defs {
notification_email {
# acassen@firewall.loc
# failover@firewall.loc
# sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from alexandre.cassen@firewall.loc
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id server_2
vrrp_skip_check_adv_addr
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance vi_1 {
state backup
interface p4p1
virtual_router_id 55
priority 50
protocol tcp
advert_int 1
authentication {
auth_type pass
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.122.111.99/24
}
}
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配置完成后，分别启动 keepalived，并进行状态查看，如下图：
6、配置非抢占模式
keepalived默认为抢占模式，主节点master在故障回复重新开启使用时会掠夺当前从服务器的虚拟ip，重新占据中心地位，在一个去中心化的集群中，可配置非抢占模式，即正在处于服务状态的主机虚拟ip不会被抢走知道此台服务器出现问题。
只需要在原有master配置文件中修改如下配置即可（backup节点无需更改）：
nopreempt
state backup
调整后的配置文件如下：
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! configuration file for keepalived
global_defs {
notification_email {
# acassen@firewall.loc
# failover@firewall.loc
# sysadmin@firewall.loc
}
notification_email_from alexandre.cassen@firewall.loc
# smtp_server 192.168.200.1
# smtp_connect_timeout 30
router_id server_1
vrrp_skip_check_adv_addr
vrrp_garp_interval 0
vrrp_gna_interval 0
}
vrrp_instance vi_1 {
state backup # 此处由master调整为backup
nopreempt # 此处添加非抢占模式配置
interface p4p1
virtual_router_id 55
priority 100
protocol tcp
advert_int 1
authentication {
auth_type pass
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
10.122.111.99/24
}
}
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7、查看虚拟ip指向
判断当前服务器是否拥有虚拟ip，执行如下命令，如果有结果则说明当前服务器正处于服务状态，如果查询为空，则说明当前服务器不用有虚拟ip，处于备用状态。
ip addr|grep 10.122.111.99
说明当前服务器拥有虚拟ip。
8、如何判断脑裂？
分别在两台机查看当前服务器是否拥有虚拟ip，如果两台服务器都拥有，则说明发生了脑裂，证明目前双机通信出现问题，产生此问题的原有在于 两台服务器都探测不到组内其他服务器的状态（心跳请求无法正常响应），私自判定另一台服务器挂起，则抢占虚拟ip，脑裂的出现是不被允许的，解决此问题的方法为检查防火墙设置（关闭防火墙）或者使用串口通信。
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