keepalived之vrrp_script详解

通常情况下，利用keepalived做热备，其中一台设置为master，一台设置为backup。当master出现异常后，backup自动切换为master。当backup成为master后，master恢复正常后会再次抢占成为master，导致不必要的主备切换。因此可以将两台keepalived初始状态均配置为backup，设置不同的优先级，优先级高的设置nopreempt解决异常恢复后再次抢占的问题。

1、vrrp_script能做什么

keepalived只能做到对网络故障和keepalived本身的监控，即当出现网络故障或者keepalived本身出现问题时，进行切换。但是这些还不够，我们还需要监控keepalived所在服务器上的其他业务进程，比如说nginx，keepalived+nginx实现nginx的负载均衡高可用，如果nginx异常，仅仅keepalived保持正常，是无法完成系统的正常工作的，因此需要根据业务进程的运行状态决定是否需要进行主备切换。这个时候，我们可以通过编写脚本对业务进程进行检测监控。

例如：编写个简单脚本查看haproxy进程是否存活

#!/bin/bash
count = `ps aux | grep -v grep | grep haproxy | wc -l`
if [ $count > 0 ]; then
    exit 0
else
    exit 1
fi

在keepalived的配置文件中增加相应配置项

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/home/check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance test
{
    ...
    
    track_script
    {
        checkhaproxy
    }
    
    ...
}

2、优先级更新策略

keepalived会定时执行脚本并对脚本执行的结果进行分析，动态调整vrrp_instance的优先级。

如果脚本执行结果为0，并且weight配置的值大于0，则优先级相应的增加

如果脚本执行结果非0，并且weight配置的值小于0，则优先级相应的减少

其他情况，维持原本配置的优先级，即配置文件中priority对应的值。

这里需要注意的是：

1） 优先级不会不断的提高或者降低

2） 可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight

3） 不管提高优先级还是降低优先级，最终优先级的范围是在[1,254]，不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况

这样可以做到利用脚本检测业务进程的状态，并动态调整优先级从而实现主备切换。

3、vrrp_script中节点权重改变算法

在Keepalived集群中，其实并没有严格意义上的主、备节点，虽然可以在Keepalived配置文件中设置“state”选项为“MASTER”状态，但是这并不意味着此节点一直就是Master角色。控制节点角色的是Keepalived配置文件中的“priority”值，但并它并不控制所有节点的角色，另一个能改变节点角色的是在vrrp_script模块中设置的“weight”值，这两个选项对应的都是一个整数值，其中“weight”值可以是个负整数，一个节点在集群中的角色就是通过这两个值的大小决定的。

3.1、不设置weight

在vrrp_script模块中，如果不设置“weight”选项值，那么集群优先级的选择将由Keepalived配置文件中的“priority”值决定，而在需要对集群中优先级进行灵活控制时，可以通过在vrrp_script模块中设置“weight”值来实现。

3.2、设置weight

vrrp_script 里的script返回值为0时认为检测成功，其它值都会当成检测失败；

1. weight 为正时，脚本检测成功时此weight会加到priority上，检测失败时不加；

   1. 主失败:

      1. 主 priority < 从 priority + weight 时会切换。

   2. 主成功：

      1. 主 priority + weight > 从 priority + weight 时，主依然为主

2. weight 为负时，脚本检测成功时此weight不影响priority，检测失败时priority – abs(weight)

   1. 主失败:

      1. 主 priority – abs(weight) < 从priority 时会切换主从

   2. 主成功:

      1. 主 priority > 从priority 主依然为主

4、配置不抢占nopreempt带来的问题

 

例如：A,B两台keepalived

A的配置大概为：

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/etc/check.sh"
    interval 3
    weight -20

}

vrrp_instance test
{
    ....
    
    state backup
    priority 80
    nopreempt

    track_script
    {
        checkhaproxy
    }

    ....
}

 

B的配置大概为：

vrrp_script checkhaproxy
{
    script "/etc/check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance test
{
    ....
    
    state backup
    priority 70

    track_script
    {
        checkhaproxy
    }

    ....
}

 

A,B同时启动后，由于A的优先级较高，因此通过选举会成为master。当A上的业务进程出现问题时，优先级会降低到60。此时B收到优先级比自己低的vrrp广播包时，将切换为master状态。那么当B上的业务出现问题时，优先级降低到50，尽管A的优先级比B的要高，但是由于设置了nopreempt，A不会再抢占成为master状态。

所以，可以在检测脚本中增加杀掉keepalived进程（或者停用keepalived服务）的方式，做到业务进程出现问题时完成主备切换。

5、参考文章

keepalived之vrrp_script总结：https://my.oschina.net/hncscwc/blog/158746

Keepalived双主模型中vrrp_script中权重改变故障排查：http://blog.51cto.com/xxrenzhe/1405571

Keepalived中Master和Backup角色选举策略：https://www.linuxidc.com/Linux/2014-08/105884.htm