Keepalived 高可用解决方案
1、Keepalived 用途
Keepalived 服务两大用途：healthcheck & failover（健康检查和故障转移）
1.1 LVS directors failover 功能
failover 功能，用于实现 LB Master 主机和 Backup 主机之间故障转移和自动切换。这是针对有两个负载均衡器 Director 同时工作而采取的故障转移措施。当主负载均衡器（MASTER）失效或出现故障时，备份负载均衡器（BACKUP）将自动接管主负载均衡器的所有工作；一旦主负载均衡器（MASTER）故障修复，MASTER 又会接管回它原来处理的工作，而备份负载均衡管理器（BACKUP）会释放 MASTER 失效时它接管的工作，此时两者将恢复到最初各自的角色状态。
1.2 LVS cluster nodes healthchecks 功能
2、Keepalived 原理
Keepalived dirctors 之间的故障切换转移，是通过 VRRP 协议来实现的。在 keepalived directors 正常工作时，主 Directors 节点会不断的向备节点组播心跳信息，用以告诉备节点自己还活着，当主节点发生故障时，备节点就无法继续检测到主节点的心跳，进而调用自身的接管程序，接管主节点的 IP 资源及服务。而当主节点恢复故障时，备节点会释放主节点故障时，备节点会释放主节点故障时自身接管的 IP 资源及服务，恢复到原来的自身的备用角色。
3、Keepalived 特点
Keepalived 是 LVS 的扩展项目，因此它们之间具备良好的兼容性。 这点应该是 Keepalived 部署比其他类似工具更简洁的原因，尤其是相对于 Heartbeat 而言，Heartbeat 作为 HA 软件，其复杂的配置流程让许多人望而生畏。
通过对服务器池对象的健康检查，实现对失效机器/服务的故障隔离。
负载均衡器之间的失败切换，是通过 VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）stack 实现的，VRRP 当初被设计出来就是为了解决静态路由器的单点故障问题。
通过实际的线上项目，我们可以得知，iptables 的启用是不会影响 Keepalived 的运行的。 但为了更好的性能，我们通常会将整套系统内所有主机的 iptables 都停用。
Keepalived 产生的 VIP 就是整个系统对外的 IP，如果最外端的防火墙采用的是路由模式，那就映射此内网 IP 为公网 IP。
4、Keepalived 实践
4.1 环境准备
节点信息：
192.168.100.10，master web 节点
192.168.100.20，backup web 节点
软件信息：
Nginx，用于提供业务访问
Keepalived，用于提供业务访问的统一入口（VIP）
$ yum install nginx keepalived -y
# master node
$ vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
listen 80;
root /www/site1;
}
$ mkdir -p /www/site1
$ echo web-server1 > /www/site1/index.html
$ systemctl start nginx && systemctl enable nginx
# backup node
$ vim /etc/nginx/nginx.conf
server {
listen 80;
root /www/site1;
}
$ mkdir -p /www/site1
$ echo web-server2 > /www/site1/index.html
$ systemctl start nginx && systemctl restart nginx
4.2 Keepalived 配置
# master node
$ vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
# 全局配置
global_defs {
router_id 1 # 设备在高可用组中的标识，不一样即可
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名：两台路由器相同
state MASTER # MASTER OR BACKUP
interface ens32 # 网卡名称
mcast_src_ip 192.168.100.10 # 心跳源IP
virtual_router_id 55 # 虚拟路由编号，主备要一致
priority 100 # 优先级
advert_int 1 # 心跳间隔（秒）
authentication { # 秘钥验证
auth_type PASS # 认证方式：密码
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress { # VIP
192.168.100.88
}
}
$ systemctl start keepalived && systemctl enable keepalived
# backup node
$ vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
# 全局配置
global_defs {
router_id 2 # 设备在高可用组中的标识，不一样即可
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名：两台路由器相同
state BACKUP # MASTER OR BACKUP
interface ens32 # 网卡名称
mcast_src_ip 192.168.100.20 # 心跳源IP
virtual_router_id 55 # 虚拟路由编号，主备要一致
priority 99 # 优先级
advert_int 1 # 心跳间隔（秒）
authentication { # 秘钥验证
auth_type PASS # 认证方式：密码
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress { # VIP
192.168.100.88
}
}
$ systemctl start keepalived && systemctl enable keepalived
4.3 浏览器访问测试
断开网卡连接，访问测试：
启动 master 节点网卡，又恢复正常。
master 节点，关闭 nginx 服务，再进行访问测试：
4.4 监听脚本
问题：为什么 master 节点断开网卡，VIP 漂移到了 backup 节点，而 master 节点停掉 nginx 服务却无法访问？
答案：因为 keepalived 监听的是接口的 IP 状态和 nginx 没有关联，无法监控 nginx 服务状态。
解决：加监听脚本
分别在 master 节点和 backup 节点添加如下启动脚本，并修改 keepalived 配置文件。
# master node
$ vim /etc/keepalived/ck_ng.sh
#!/bin/bash
# 检查nginx进程是否存在
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ];then
# 尝试启动一次nginx，停止5秒后再次监测
service nginx start
sleep 5
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ];then
# 如果启动没成功，就杀掉 keepalived 触发主备切换
service keepalived stop
fi
fi
$ chmod +x /etc/keepalived/ch_ng.sh
$ vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
# 全局配置
global_defs {
router_id 1 # 设备在高可用组中的标识，不一样即可
}
vrrp_script chk_nginx { # 健康检查
script "/etc/keepalived/ck_ng.sh" # 检查脚本
interval 2 # 检查频率（秒）
weight -5 # priority减5
fall 3 # 失败三次
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名：两台路由器相同
state MASTER # MASTER OR BACKUP
interface ens32 # 网卡名称
mcast_src_ip 192.168.100.10 # 心跳源IP
virtual_router_id 55 # 虚拟路由编号，主备要一致
priority 100 # 优先级
advert_int 1 # 心跳间隔（秒）
authentication { # 秘钥验证
auth_type PASS # 认证方式：密码
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress { # VIP
192.168.100.88
}
track_script { # 引用脚本
chk_nginx
}
}
$ systemctl restart keepalived
# backup node
$ vim /etc/keepalived/ck_ng.sh
#!/bin/bash
# 检查nginx进程是否存在
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ];then
# 尝试启动一次nginx，停止5秒后再次监测
service nginx start
sleep 5
counter=$(ps -C nginx --no-heading|wc -l)
if [ "${counter}" = "0" ];then
# 如果启动没成功，就杀掉keepalived触发主备切换
service keepalived stop
fi
fi
$ chmod +x /etc/keepalived/ch_ng.sh
$ vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
# 全局配置
global_defs {
router_id 2 # 设备在高可用组中的标识，不一样即可
}
vrrp_script chk_nginx { # 健康检查
script "/etc/keepalived/ck_ng.sh" # 检查脚本
interval 2 # 检查频率（秒）
weight -5 # priority减5
fall 3 # 失败三次
}
vrrp_instance VI_1 { # 实例名：两台路由器相同
state BACKUP # MASTER OR BACKUP
interface ens32 # 网卡名称
mcast_src_ip 192.168.100.20 # 心跳源IP
virtual_router_id 55 # 虚拟路由编号，主备要一致
priority 99 # 优先级
advert_int 1 # 心跳间隔（秒）
authentication { # 秘钥验证
auth_type PASS # 认证方式：密码
auth_pass 123456
}
virtual_ipaddress { # VIP
192.168.100.88
}
track_script { # 引用脚本
chk_nginx
}
}
$ systemctl restart keepalived
