keepalived实现服务高可用

1. Keepalived概述
2. Keepalived使用
3. 实现高可用

1. Keepalived概述

1.1 Keepalived是什么？

Keepalived软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的，用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态，后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此，Keepalived除了能够管理LVS软件外，还可以作为其他服务（例如：Nginx、Haproxy、MySQL等）的高可用解决方案软件。

Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。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单点故障问题的，它能够保证当个别节点宕机时，整个网络可以不间断地运行。

所以，Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能，同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能，另一方面也可实现系统网络服务的高可用功能。

1.2 Keepalived服务的三个重要功能

管理LVS负载均衡软件
实现LVS集群节点的健康检查中
作为系统网络服务的高可用性（failover）

1.3 Keepalived高可用故障切换转移原理

Keepalived高可用服务对之间的故障切换转移，是通过 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议）来实现的。

在 Keepalived服务正常工作时，主 Master节点会不断地向备节点发送（多播的方式）心跳消息，用以告诉备Backup节点自己还活看，当主 Master节点发生故障时，就无法发送心跳消息，备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master节点的心跳了，于是调用自身的接管程序，接管主Master节点的 IP资源及服务。而当主 Master节点恢复时，备Backup节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务，恢复到原来的备用角色。

什么是VRRP？

VRRP，全称Virtual Router Redundancy Protocol，中文名为虚拟路由冗余协议，VRRP的出现就是为了解决静态路由的单点故障问题，VRRP是通过一种竞选机制来将路由的任务交给某台VRRP路由器的。

1.4 Keepalived工作原理

Keepalived高可用集群之间是通过VRRP通信的，因此，我们先了解VRRP：

1. VRRP，全称Virtual Router Redundancy Protocol，中文名为虚拟路由冗余协议，VRRP的出现是为了解决静态路由的单点故障问题。
2. VRRP是通过一种竞选协议机制来将路由任务交给某台VRRP路由器的。
3. VRRP用IP多播的方式(默认多播地址(224.0_0.18))实现高可用集群之间的通信。
4. 工作时主节点发包，备节点接包，当备节点接收不到主节点发的数据包时，就启动接管程序接管主节点的资源。备节点可以有多个，通过优先级竞选，但一般Keepalived系统运维工作中都是一对。
5. VRRP使用了加密协议加密数据，但Keepalived官方目前还是推荐用明文的方式配置认证类型和密码。

Keepalived服务的工作原理：

Keepalived高可用集群之间是通过VRRP进行通信的，VRRP是通过竞选机制来确定主备的，主节点的优先级高于备节点节点，因此，工作时主节点会优先获得所有的资源，备节点处于等待状态，当主节点挂了的时候，备节点就会接管主节点的资源，然后顶替主节点对外提供服务。

在Keepalived服务集群之间，只有作为主节点的服务器会一直发送VRRP广播包，告诉备它还活着，此时备节点不会枪占主节点，当主不可用时，即备监听不到主节点发送的广播包时，就会启动相关服务接管资源，保证业务的连续性，接管速度最快可以小于1秒。

2. Keepalived使用

2.1 安装

Linux服务器上执行命令安装：

yum install keepalived -y

/etc/keepalived/keepalived.conf     # keepalived服务主配置文件
/etc/rc.d/init.d/keepalived         # 服务启动脚本

2.2 配置文件keepalived.conf相关配置及说明

! Configuration File for keepalived
#全局配置
global_defs {
   # 负载均衡标识，在局域网内应该是唯一的。一般为主机名。
   router_id 主机名称
}

#定义实例
vrrp_instance VI_1 {
    # 指定keepalived的角色，MASTER为主，BACKUP为备
    state MASTER
    # 当前进行vrrp通讯的网络接口卡(当前centos的网卡)
    interface ens33
    # 指定VRRP实例ID(虚拟路由编号)，范围是0-255，主从要一致
    virtual_router_id 202
    # 优先级，数值越大，获取处理请求的优先级越高, 优先级高的将成为MASTER。
    priority 100
    # 指定发送VRRP通告的间隔，默认为1s(vrrp组播周期秒数)
    advert_int 1
    # 设置验证类型和密码，MASTER和BACKUP必须使用相同的密码才能正常通信
    authentication {
        # 指定认证方式。PASS简单密码认证(推荐),AH:IPSEC认证(不推荐)。
        auth_type PASS
        # 指定认证所使用的密码。最多8位。
        auth_pass 2020
    }

    # 定义虚拟ip(VIP)，可多设，每行一个
    virtual_ipaddress {
        192.168.199.143
    }
}