keepalive

Keepalived介绍

Keepalived是一款高可用软件，它的功能主要包括两方面：

1）通过IP漂移，实现服务的高可用：服务器集群共享一个虚拟IP，同一时间只有一个服务器占有虚拟IP并对外提供服务，若该服务器不可用，则虚拟IP漂移至另一台服务器并对外提供服务；

2）对LVS应用服务层的应用服务器集群进行状态监控：若应用服务器不可用，则keepalived将其从集群中摘除，若应用服务器恢复，则keepalived将其重新加入集群中。

Keepalived可以单独使用，即通过IP漂移实现服务的高可用，也可以结合LVS使用，即一方面通过IP漂移实现LVS负载均衡层的高可用，另一方面实现LVS应用服务层的状态监控，如图所示：

绘图1.png

Keepalived原理

Keepalived的实现基于VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol，虚拟路由器冗余协议），而VRRP是为了解决静态路由的高可用。VRRP的基本架构如图所示：

绘图3.png

虚拟路由器由多个VRRP路由器组成，每个VRRP路由器都有各自的IP和共同的VRID(0-255)，其中一个VRRP路由器通过竞选成为MASTER，占有VIP，对外提供路由服务，其他成为BACKUP，MASTER以IP组播（组播地址：224.0.0.18）形式发送VRRP协议包，与BACKUP保持心跳连接，若MASTER不可用（或BACKUP接收不到VRRP协议包），则BACKUP通过竞选产生新的MASTER并继续对外提供路由服务，从而实现高可用。

Keepalived安装配置

下载地址：http://www.keepalived.org/download.html

Linux下以默认配置安装：

tar –zxvf keepalived-1.2.7.tar.gz

cd keepalived-1.2.7

./configure

make

make install

或：

yum install keepalived

执行脚本：

/etc/init.d/keepalived start|stop|restart

由于keepalived服务之间需要使用VRRP协议进行通信，因此需要进行防火墙配置：

iptables –I INPUT –i eth0 –d 224.0.0.0/8 –j ACCEPT

iptables –A INPUT –i eth0 –p vrrp –j ACCEPT

iptables –A OUTPUT –p vrrp –o eth0 –j ACCEPT

配置文件：

/etc/keepalived/keepalived.conf

Keeaplived的配置包含三部分：

1）全局配置，配置邮件等；

2）VRRPD配置，配置VRRP实例；

3）LVS配置，配置LVS的应用服务器；

若只是单独使用keepalived，通过IP漂移实现服务的高可用，则只需要配置前两部分就可以，若结合LVS使用，实现LVS负载均衡层的高可用、应用服务层的状态监控，则还需要配置第三部分。

Keepalived应用示例

1）单独使用（IP漂移）

绘图5.png

如图所示，两台机器192.168.80.128、192.168.80.129共享虚拟IP 192.168.80.130，192.168.80.128、192.168.80.129的keepalived配置分别如下所示：

global_defs {

    router_id LVS_DEVEL

}

vrrp_instance_VI_1{

  state MASTER

  interface eth0

    virtual_router_id 201

    priority 100

    advert_int 1

  authentication {

        auth_type PASS

        auth_pass 1111

  }

    virtual_ipaddress {

      192.168.80.130/24 dev eth0

  }

}

global_defs {

    router_id LVS_DEVEL

}

vrrp_instance_VI_1{

  state BACKUP

  interface eth0

    virtual_router_id 201

    priority 50

    advert_int 1

  authentication {

        auth_type PASS

        auth_pass 1111

  }

    virtual_ipaddress {

      192.168.80.130/24 dev eth0

  }

}

•启动192.168.80.128、192.168.80.129上的keepalived

192.168.80.128成为MASTER，占有VIP 192.168.80.130并对外组播VRRP协议包

无标题.png

无标题.png

192.168.80.129无变化

无标题.png

•关闭192.168.80.128上的keepalived

192.168.80.128不再占有VIP 192.168.80.130

无标题.png

192.168.80.129成为MASTER，占有VIP 192.168.80.130并对外组播VRRP协议包

无标题.png

无标题.png

2）结合LVS使用

绘图6.png

LVS高可用集群通过VIP 192.168.80.130对外提供服务，负载均衡层有两台服务器192.168.80.132、192.168.80.135，负责分发服务请求至应用服务层，通过keepalived实现这两台服务器的负载均衡高可用（和单独使用keepalived的应用示例相同），应用服务层也有两台服务器192.168.80.133、192.168.80.134，负责对外提供Web应用服务，通过keepalived实现这两台服务器的状态监控。

192.168.80.132、192.168.80.135上的keepalived配置在全局配置、VRRPD配置上和单独使用keepalived的应用示例相同，但需要添加LVS配置，如下所示：

virtual_server 192.168.80.130 80 {

  delay_loop 6

  lb_algowlc

  lb_kind DR

  persistence_timeout 50

  protocolTCP

real_server 192.168.80.133 80 {

      weight1

      TCP_CHECK{

          connect_timeout 3

          nb_get_retry 3

          delay_before_retry 3

      }

  }

real_server 192.168.80.134 80 {

      weight 1

      TCP_CHECK{

          connect_timeout 3

          nb_get_retry 3

          delay_before_retry 3

      }

  }

}

启动服务后，负载均衡层通过VIP对外提供服务，并将服务请求转发至133和134这两台应用服务器上：

无标题.png

无标题.png

132和135这两台负载均衡服务器中，132占有VIP 130，并对133和134进行状态监控：

无标题.png

•应用服务状态监控

若133和134这两台应用服务器中，134服务不可用，则keepalived将其从应用服务器集群中摘除，待其恢复后，又重新加入，在其恢复前，负载均衡层将应用请求均转发至133，保证服务可用。

无标题.png

无标题.png

•负载均衡服务高可用

若132和135这两台负载均衡服务器中，132服务不可用，则keepalived将VIP 130漂移至135，由135负责应用请求转发，保证服务可用。