Keepalived是什么?

Keepalived是VRRP在Linux上的一種實現，以守護進程方式運行。
能夠更具配置文件自動生成ipvs規則并對各個RS做健康狀態監測。

VRRP:Virtual Router Redundancy Protocol，也叫做虛擬路由冗余協議。
他的原理是將多個設備組成一個虛擬路由器。
這些設備之間會通過VRRP協議傳遞心跳信息以檢測設備是否已經故障。
他早期用于網絡設備冗余，防止單點故障。
其實通俗來說，就是設備的熱備份。
在故障產生的時候，可以省去人為地切換，減少故障時間。

使用Keepalived之前我們需要掌握的知識

常用實現方案：

主備模型：
將多個服務器配置成 一個虛擬路由器，一主多備。
主主模型：
組成多個虛擬路由器，提供多個服務。
雖然本質上都是一主多備，但是角色分配不一樣。

主備之間的工作模式:

搶占模式:優先級。
一開始定義成Master，優先級低還是會被搶走。
非搶占模式:先到先得
服務器之間不會根據優先度動態競選成Master”
除非本王死了，要不然你一輩子都是太子“那種感覺。

Keepalived中的術語：

VRID:虛擬路由器的標識。有相同 VRID 的一組路由器構成一個虛擬路由器。
虛擬 MAC 地址:一個虛擬由器擁有一個虛擬 MAC 地址。
虛擬 MAC 地址的格式為 00-00-5E-00-01-{VRID}。
通常情況下，虛擬路由器回應 ARP 請求使用的是虛擬 MAC 地址，
只有虛擬路由器做特殊配置的時候，才回應接口的真實 MAC 地址。
優先級:VRRP 根據優先級來確定虛擬路由器中每臺路由器的地位。
優先級是0-255之間的數值，數字越大優先級越高

VRRP工作過程:

1.選出一個主路由器:看優先級;優先級一樣就看ip，誰大誰是Master。
2.發送arp欺騙的IP報文，通知其連接的設備，并開始承擔報文轉發的任務。
3.周期性發送心跳信息、優先級、還有工作狀況。
因為不可能同時將同一個對外的IP地址配置在兩臺路由器上面。
所以要arp欺騙報文，告訴對方自己的MAC地址給ARP表。

配置Keepalived高可用LVS反向代理后端Web服務器

實驗拓撲：

KeepAlived

本文中的服務器使用CentOS7.1，Keepalived-1.2.13
服務器均關閉iptables和selinux

注意：

這里我們node1和node2為什么要設置兩個ip?
因為你試想只有一個ip的話，當node1發生故障，ip轉移到node2的時候，我們怎么訪問node1？
所以192.168.2.201用作固定訪問用，實際環境中可以是內網ip地址。
而192.168.2.221則視為keepalived可以轉移的公網ip。

(1)node1和node2安裝keepalived和ipvsadm

  [root@node1 ~]# yum install ipvsadm keepalived 
  [root@node2 ~]# yum install ipvsadm keepalived 

(2)修改網絡配置

[root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO="static"
DEFROUTE=yes
PEERDNS=yes
PEERROUTES=yes
NAME=eno16777736
DEVICE=eno16777736
ONBOOT=yes
IPADDR="192.168.2.201"
NETMASK="255.255.255.0"
DNS1="192.168.2.1"
GATEWAY="192.168.2.1"

[root@node1 ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eno16777736:0

TYPE=Ethernet
BOOTPROTO="static"
NAME=eno16777736:0
ONBOOT=yes
IPADDR="192.168.2.211"
NETMASK="255.255.255.0"
DNS1="192.168.2.1"
GATEWAY="192.168.2.1"
ONPARENT=yes

[root@node1 ~]# service network restart

[root@node1 ~]# ifconfig 
eno16777736: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.201  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        inet6 fe80::250:56ff:fe3c:d757  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>
        ether 00:50:56:3c:d7:57  txqueuelen 1000  (Ethernet)
        RX packets 125436  bytes 31500491 (30.0 MiB)
        RX errors 0  dropped 6  overruns 0  frame 0
        TX packets 234981  bytes 17023789 (16.2 MiB)
        TX errors 0  dropped 0 overruns 0  carrier 0  collisions 0

eno16777736:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500
        inet 192.168.2.211  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.2.255
        ether 00:50:56:3c:d7:57  txqueuelen 1000  (Ethernet)

(3)修改keepalived配置（全局配置段和主機配置段）

[root@node1 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
        root@localhost
   }
   notification_email_from keepalived@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id LVS_HOST1
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.221/24 dev eno16777736 label eno16777736:1
    }
}


vrrp_instance VI_2 {
    state BACKUP
    interface eno16777736
    virtual_router_id 52
    priority 99
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 2222
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.2.222/24 dev eno16777736 label eno16777736:2
    }
}

注意：
1.node2的配置中
  將VI_1的改為priority 99，state BACKUP，
  將VI_2的改為priority 100，state MASTER！！！
也就是說，
  VI_1中，node1的優先度是100的MASTER，node2則是優先度99的BACKUP
  VI_2中，node1的優先度是99的BACKUP，node2則是優先度是100的MASTER
2.這里一個VI就是一個虛擬路由器，所以這里有兩個VI，所以組成了兩個虛擬路由器。
這樣是為了可以實現雙主，不會讓備份主機處于空閑而造成浪費。

在這一步完成之后，我們就可以先保存一下，然后重啟Keepalived服務了。
因為是第一次，我們先分開來配置，不用到時候配置了LVS的參數再重啟。
這樣更加容易排錯。要不然，lvs的配置有錯誤，這里的配置也有錯誤，就很混亂。

此時檢驗keepalived是否工作正常的方法：
通過關閉node1上面的keepalived，看看192.168.2.221會不會轉移到node2上面。
同樣，關閉node2上面的keepalived，看看node2的ip192.168.2.222會不會轉移到node1上。

(3)還是同一個配置文件,這次修改LVS相關配置(LVS配置段)。

virtual_server 192.168.2.221 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    protocol TCP

    sorry_server 127.0.0.1 80

    real_server 192.168.2.203 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 192.168.2.204 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

virtual_server 192.168.2.222 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    protocol TCP

    sorry_server 127.0.0.1 80

    real_server 192.168.2.203 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }

    real_server 192.168.2.204 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
            connect_port 80
        }
    }
}

                                                                  

這個配置主要用于自動生成lvs規則。
這里定義了兩個lvs的Director規則，每個VirtualServer后面都定義RealServer。
這里我們做了一個雙主的模型，也就是lvs1和lvs2都工作。
假如lvs1故障，lvs1的ip就會轉移到lvs2上。
假如lvs2故障，lvs1的ip就會轉移到lvs1上。

重啟keepalived之后查看效果（node1）

[root@bc ~]# ipvsadm -L -n
IP Virtual Server version 1.2.1 (size=4096)
Prot LocalAddress:Port Scheduler Flags
  -> RemoteAddress:Port           Forward Weight ActiveConn InActConn
TCP  192.168.2.221:80 rr 
  -> 192.168.2.203:80             Route   1      0          0         
  -> 192.168.2.204:80             Route   1      0          0         
TCP  192.168.2.222:80 rr 
  -> 192.168.2.203:80             Route   1      0          0         
  -> 192.168.2.204:80             Route   1      0          0  

此時node1只有192.168.2.221的ip，所以只有上面的生效。

(4)node3和node4的配置

我們將它寫成一個腳本，目標是為了將LVS1的VIP和LVS2的VIP分別配置在lo:0和lo:1上面
接受start參數的時候，做arp限制；接受stop參數的時候，取消限制。
這樣做是為了，當兩個VIP都切換過來的時候，可以進行響應。

[root@node3 ~]# vim RealServer.sh 

#!/bin/bash

usage(){
        echo "This Script is design for setting the arp argument for lvs-dr RealServer"
        echo "Usage:`basename $0` start|stop"
}

case $1 in
        start)
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "1" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "2" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                ifconfig lo:0 192.168.2.221/32 broadcast 192.168.2.221 up
                ifconfig lo:1 192.168.2.222/32 broadcast 192.168.2.222 up
                route add -host 192.168.2.221 dev lo:0
                route add -host 192.168.2.222 dev lo:1
                ;;
        stop)
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
                echo "0" > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
                ifconfig lo:0 192.168.2.221/32 broadcast 192.168.2.221 down
                ifconfig lo:1 192.168.2.222/32 broadcast 192.168.2.222 down
                route del -host 192.168.2.221 dev lo:0
                route del -host 192.168.2.222 dev lo:1
                ;;
        *)
                usage
                ;;
esac

(5)測試方法

由于這一步十分難做演示，所以說一下主要的步驟。
當node1使用systemctl stop keepalived.service的時候，
使用192.168.2.221會轉移到node2，瀏覽器依然可以使用192.168.2.221訪問node3和node4
同時使用192.168.2.222依然可以訪問node3和node4，不影響node2的正常運作。

當node2使用systemctl stop keepalived.service的時候，
使用192.168.2.221依然可以訪問node3和node4，不影響node1的正常運作。
同時192.168.2.222此時會轉移到node1，瀏覽器依然可以使用192.168.2.221訪問node3和node4

所以你怎么刷，或者關掉任意一個LVS，都可以用192.168.2.221和192.168.2.222這兩個ip訪問后端兩臺主機。

注意：
因為這里為了顯示效果，使用了IP訪問。使用IP訪問的時候，假如有多臺虛擬主機，一定會默認訪問第一個。
上面的Keepalived配置的ACTIVE/ACTIVE模式，一般是httpd配置放兩個虛擬主機網站。

這樣用域名訪問網站的時候，假如指向同一個IP的時候，也能顯示不同的網站。