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高可用集群KEEPALIVED
1.目的
2.功能
3.集群类型
4.系统故障
5.VRRP协议软件的实现
1）虚拟路由器：Virtual Router
2）虚拟路由器标识
3）VIP：Virtual IP
作用
举例
4）VMAC
5）物理路由器
6）工作方式--抢占、非抢占、延迟抢占
抢占优先级：master和backup
非抢占优先级：nopreemp--两个backup
延迟抢占优先级：抢占优先级的记时版
7）主备机类型
主--主
主--备
8）keepalived相关文件
6.主配置文件常用配置说明
7.keepalived实验项目：--默认设置为抢占优先级
8.使vip100可通行
9.独立keepalived的日志--日志分离
10.独立子配置文件
11.单播设置
12.邮件通知
1.让linux可以发送文件 ka1.2同
2.脚本通知形式
13.实现 master/master 的 Keepalived 双主架构
14.实现IPVS的高可用性=LVS负载均衡+Keepalived高可用
15.VRRP Script 配置
定义VRRP script
实例：vrrp脚本控制vip
实例：实现Haproxy的高可用=Haproxy+Keepalived
高可用集群KEEPALIVED
Keepalived是一个轻量级的高可用解决方案，它主要用于防止单点故障的发生，确保集群中的服务或网络能够持续稳定地运行。用白话来说，Keepalived就像是集群中的“守护者”，它时刻关注着集群中各个节点的状态，一旦发现有节点出现问题，就会立即采取行动，确保集群的整体服务不受影响。
总的来说，Keepalived通过其强大的故障检测和自动恢复功能，为集群提供了高可用性的保障。它使得集群在面对单点故障时能够迅速恢复服务，确保业务的连续性和稳定性。
1.目的
为了处理当lvs中vip废掉之后 整个集群都会瘫痪的情况 设置多台主机可用 让它继续稳定执行
！！前端web服务（apache）或者nginx
！！中间lvs负载均衡或者haproxy
！！后端keepalived高可用（主备机 双主机）对vip进行检测
2.功能
1）基于vrrp协议完成地址流动（就是可以几台主机之间来回切换）
2）为vip地址所在的节点生成ipvs规则 （就是在keepalived配置文件中编写可以实现vip节点相关信息的生成 类似脚本编辑自动生成）
3）为集群的各rs进行健康检测（观测服务器是否有问题 ）
4）基于脚本调用接口完成脚本中定义的功能（比如在配置文件中定义接口脚本 可以实现响应的功能）
3.集群类型
LB 负载均衡--LVS/HAProxy/
HA 高可用集群--数据库
SPoF 解决单点故障
HPC 高性能集群
4.系统故障
1）出故障的时间：出故障时间×(分钟×一天24小时×一个月时间)×不出故障时间
99.95%:(60*24*30)*(1-0.9995)=21.6分钟 #一般按一个月停机时间统计
2）硬件故障：设计缺陷、wear out（损耗）、非人为不可抗拒因素
3）软件故障：设计缺陷 bug
5.VRRP协议软件的实现
vrrp：虚拟路由冗余协议,解决静态网关单点风险
流程线图：
1）虚拟路由器：Virtual Router
2）虚拟路由器标识
VRID(0-255)，唯一标识虚拟路由器
3）VIP：Virtual IP
作用
VIP是VRRP协议中虚拟出来的一个IP地址，它充当了局域网中的默认网关。在配置了VRRP的网络环境中，通常会有多台路由器参与到一个VRRP组中，这些路由器通过协商确定一台作为主路由器（Master），负责处理网络流量和ARP（地址解析协议）请求，而其他路由器则作为备份路由器（Backup），处于待命状态。VIP就是分配给这个VRRP组的虚拟IP地址，它对外表现为这个VRRP组的网关地址。
举例
假设你家里有一个Wi-Fi路由器，这个路由器负责将你的设备连接到互联网。但是，如果你担心这个路由器突然坏了，家里就没有网络了，怎么办呢？
这时，你可以考虑使用VRRP协议，并引入一个备用的路由器。你不需要为每台设备设置两个网关地址（一个主网关，一个备用网关），而是使用VRRP协议来虚拟一个IP地址作为网关（即VIP）。
主路由器：就像你家里正在工作的那个Wi-Fi路由器，它负责处理所有的网络请求，并将VIP作为它的网关地址对外公布。备用路由器：就像你放在柜子里备用的那个路由器，它平时不工作，只是静静地等待。但是，一旦主路由器出现故障，备用路由器就会立即接管工作，并继续使用VIP作为网关地址，确保你的设备仍然可以连接到互联网。
4）VMAC
Virutal MAC (00-00-5e-00-01-VRID)
5）物理路由器
master：主设备（在主备关系中 属于主要支配路由器 具体在施行工作的机器）
backup：备用设备（在主备关系中 属于闲置路由器 随时待命）
priority：优先级（可以决定那台机器先抢占到 先工作 也是一种区分的效果 优先级不同 避免产生冲突）
6）工作方式--抢占、非抢占、延迟抢占
抢占优先级：master和backup
优先级高的掌管vip 但是当优先级高的down之后 vip会自动被优先级低的接管 但是当优先级高的主机恢复之后 vip又会回到优先级高的主机上
非抢占优先级：nopreemp--两个backup
注意：要关闭 VIP抢占，必须将各 keepalived 服务器state配置为BACKUP
restart 重启之后就说明此时就已经在挂了 启动起来 所以另外一个主机就会掌管vip 而不是看哪个优先级高就去哪里 当掌管的那个主机down之后 vip会自动被另外一个接管 但是之前的主机恢复正常之后 不会回到该主机上 只有当现在掌管的那个主机也down之后才会返回
延迟抢占优先级：抢占优先级的记时版
注意：需要各keepalived服务器state为BACKUP,并且不要启用 vrrp_strict
跟抢占优先级一个道理 只不过就是抢占回来需要延迟5秒
7）主备机类型
主--主
主机进行vip数据的传输 此时备份机没有使用 闲置状态 会造成资源浪费 当主机挂掉之后 vip会转移到备份机上 避免集群瘫痪的情况
主--备
两台都是主机配置 但是vip不同 因为对应的服务不同 互为主备机 当主机vip1挂掉之后 vip1将到另外一台主机vip2上 继续服务 避免资源浪费
8）keepalived相关文件
软件包名：keepalived
主程序文件：/usr/sbin/keepalived
主配置文件：/etc/keepalived/keepalived.conf
配置文件示例：/usr/share/doc/keepalived/ Unit File：/lib/systemd/system/keepalived.service
Unit File的环境配置文件：/etc/sysconfig/keepalived
我们实验利用rhel9
如果采用的rhel7的版本：
注意：
systemctl restart keepalived #新配置可能无法生效
systemctl stop keepalived;systemctl start keepalived #无法停止进程，需要 kill 停
止
6.主配置文件常用配置说明
global_defs ：全局配置vrrp_instance ：虚拟路由配置virtual_server ：虚拟IP与后端真实服务IP的对应关系配置
# 全局配置
global_defs {
notification_email {
（可以填写自己qq邮箱）1285657946@qq.com # keepalived 发生故障切换时发送邮件的目标邮箱
}
notification_email_from keepalived@csy.org # 发邮件的地址
smtp_server 127.0.0.1 # SMTP邮件服务器地址
smtp_connect_timeout 30 # 邮件服务器超时时间
router_id ka1.csy.org # keepalived 主机唯一标识，建议使用当前主机名
vrrp_skip_check_adv_addr # 如果收到的通告报文和上一个报文是同一个路由，则跳过检查，默认为检查所有报文
#vrrp_strict # 开启vrrp严格模式，一般不建议使用
vrrp_garp_interval 0 # gratuitous ARP messages 报文发送延迟，0表示不延迟
vrrp_gna_interval 0 # unsolicited NA messages （不请自来）消息发送延迟
vrrp_mcast_group4 224.0.0.18 # 指定组播IP地址范围：224.0.0.0到239.255.255.255,默认值：224.0.0.18
}
# VIP 虚拟路由实例配置
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER # 当前节点在此虚拟路由器上的初始状态，状态为MASTER或者BACKUP
interface ens33(根据自己的网卡)# 绑定当前虚拟路由器使用的物理接口，可以不和VIP在同一个网卡
virtual_router_id 100 # 每个虚拟路由器惟一标识，范围：0-255，同属一个虚拟路由器的多个 keepalived 节点此值必须相同
priority 100 # 当前物理节点在此虚拟路由器的优先级，范围：1-254
advert_int 1 # vrrp通告的时间间隔，默认1s
#nopreempt # 非抢占式 默认是抢占式
authentication { # 认证机制
auth_type PASS # 认证类型，可以是AH或PASS，AH为IPSEC认证(不推荐),PASS为简单密码(建议使用)
auth_pass 1111 # 预共享密钥，即相互认证密码
}
virtual_ipaddress { # 虚拟路由IP
#172.16.200.251 # 指定VIP，不指定网卡，默认eth0,注意：不指定/prefix,默认为32
#172.16.200.252/24 dev eth1 # 指定VIP的MASK和网卡
172.25.254.100/24 dev ens33 label ens33:1 # 指定VIP的label
}
}
# 后端真实服务器配置
virtual_server 172.25.254.100 80 { # VIP的IP和PORT
delay_loop 6
lb_algo wrr #静态调度算法方式
lb_kind DR #动态调度算法方式
protocol TCP #运行模式
real_server 172.25.254.110 80 { # RS的IP和PORT
weight 1 # 调度权重
SSL_GET {
url {
path / # 定义要监控的URL
status_code 200 # 判断上述检测机制为健康状态的响应码，一般为 200
}
connect_timeout 3 # 客户端请求的超时时长, 相当于haproxy的timeout server
nb_get_retry 2 # 重试次数
delay_before_retry 2 # 重试之前的延迟时长
}
real_server 172.25.254.120 80 { # RS的IP和PORT
weight 1 # 调度权重
SSL_GET {
url {
path / # 定义要监控的URL
status_code 200 # 判断上述检测机制为健康状态的响应码，一般为 200
}
connect_timeout 3 # 客户端请求的超时时长, 相当于haproxy的timeout server
nb_get_retry 2 # 重试次数
delay_before_retry 2 # 重试之前的延迟时长
}
TCP_CHECK {
connect_ip
connect_port
bindto
bind_port
connect_timeout
}
}
7.keepalived实验项目：--默认设置为抢占优先级
##基本配置
##所有ip(包括rs1、rs2、ka1、ka2)和getenfoce firewalld
设置脚本进行执行
mkdir /bin/vmset.sh
内部：#!/bin/bash
rm -fr /etc/NetworkManager/system-connections/$1.nmconnection
cat > /etc/NetworkManager/system-connections/$1.nmconnection < [connection] id=$1 type=ethernet interface-name=$1 [ipv4] address1=$2/24,172.25.254.2 method=manual dns=114.114.114.114; EOF chmod 600 /etc/NetworkManager/system-connections/$1.nmconnection nmcli connection reload nmcli connection up $1 hostnamectl set-hostname $3 外部： chmod +x /bin/vmset.sh vmset.sh ens33(根据自己的网卡信息) 172.25.254.100(根据要求的ip信息) rs1.csy.org(根据设备名称自己命名 好认即可) route -n --查看路由 ifconfig --查看IP 网关等信息 ##realserver1.2 yum install httpd -y echo 172.25.254.110 > /var/www/html/index.html echo 172.25.254.120 > /var/www/html/index.html systemctl enable --now httpd ##ka1.2 yum install keepalived -y man 5 keepalived.conf ##主配置文件vim /etc/keepalived/keepalived.conf ##备份机ka2配置 ##可以将ka1中的相同的文件里面的内容覆盖到另外一台ka2的主机上去 就会显示相同的内容 再进行修改 减少修改量 ##抓包查看优先级 并关掉某个的服务器 观察优先级转换 8.使vip100可通行 由此可以看出 此时的vip100与任何一台机子都不可通 是由于现在状态DROP不可用 ping不通 这里我们采取对配置文件进行命令修改来让状态改变 ①ka1..2配置进行修改 ②查看状态 ③再次ping 9.独立keepalived的日志--日志分离 将keepalived中的log日志文件单独出来 进行编写 避免主配置文件中内容过多 更便于操作 ①修改日志local ②指定采集方法 10.独立子配置文件 ①指定路径 ②创建子配置文件进行编写 11.单播设置 单播：一对一 组播：一对多（一组） 广播：一对多（所有） 默认keepalived主机之间利用多播相互通告消息，会造成网络拥塞，可以替换成单播，减少网络流量 注意：启用 vrrp_strict 时，不能启用单播 当我down掉ka1主机时 vip会来到ka2主机上 所以这个时候再去看ka2就可以显示 抓包查看单播效果 12.邮件通知 1.让linux可以发送文件 ka1.2同 下载邮件软件包 编辑邮箱客户端配置文件 使得查邮箱的文件信息明确（前提这个客户机能够上网 才能进行传输） ##这里这个码的生成--点开qq邮箱--账号与安全（顶栏）--选择安全设置--生成授权码即可 这下全部都配置成功 去到邮箱信息也明确 直接传输到该到的邮箱内 才可以进行邮件通知 再进行查询 看是否可以到达 echo一下内容 将test内容输出在邮件通知中 mail -s ＋邮件标题 2.脚本通知形式 进行调用：vim /etc/keepalived/keepalived.conf 直接不启动服务的时候 需要手动进行设定 启动服务观察ka1.2的变化 没有启动ka1 启动ka2（firewalld和selinux需要关闭！！） 启动ka1 13.实现 master/master 的 Keepalived 双主架构 同一时间只有一个Keepalived对外提供服务，此主机繁忙，而另一台主机却很空闲，利用率低下，可以使用master/master的双主架构 即将两个或以上VIP分别运行在不同的keepalived服务器，以实现服务器并行提供web访问的目的，提高服务器资源利用率 14.实现IPVS的高可用性=LVS负载均衡+Keepalived高可用 1）实现单主的lvs-DR模式：准备web服务器并使用脚本绑定VIP至web服务器lo网卡 如果在rhel7中要修改网卡或者ip 网关等信息 保存命令用systemctl restart network 将同样文件配置复制传输过去 2）用策略命令观察 3）配置策略 实现高可用结合负载均衡 4）测试结果 5）当rs任何一台机子故障时 该对应的策略会消失 以及会定向汇编到另外一台机子上去 或者两台机子都故障的话 都会消失 启动sorry server 但是当ka1或者ka2的其中一台机子出问题 会将vip过渡到另外一个机子上去 所以不会造成信息缺失 15.VRRP Script 配置 定义脚本 vrrp_script：自定义资源监控脚本，vrrp实例根据脚本返回值，公共定义，可被多个实例调用，定 义在vrrp实例之外的独立配置块，一般放在global_defs设置块之后。 通常此脚本用于监控指定应用的状态。一旦发现应用的状态异常，则触发对MASTER节点的权重减至 低于SLAVE节点，从而实现 VIP 切换到 SLAVE 节点 定义VRRP script vrrp_script script interval timeout weight #当上面脚本返回值为非0时 #会将此值与本节点权重相加可以降低本节点权重， #即表示fall. #如果是正数，当脚本返回值为0， #会将此值与本节点权重相加可以提高本节点权重 #即表示 rise.通常使用负值 fall rise user USERNAME [GROUPNAME] #执行监测脚本的用户或组 init_fail #设置默认标记为失败状态，监测成功之后再转换为成功状态 } 实例：vrrp脚本控制vip 判断脚本文件内容存在或不存在 #默认为0,如果设置此值为负数， #当上面脚本返回值为非0时 #会将此值与本节点权重相加可以降低本节点权重#即表示fall. #如果是正数，当脚本返回值为0， #会将此值与本节点权重相加可以提高本节点权重 #即表示 rise.通常使用负值 1）编写脚本 2）编辑keepalived配置文件 3）原本两台主主的机子属于 一个有一个的master的vip存在 但是如果在ka1上面设定脚本来判定是否存在相关文件时 若存在有相关内容文件 就会施行keepalived的vip配置文件 会降低优先级 在此处会变成比ka2的优先级小 所以会被ka2抢占 成为ka2的vip 若不存在 就会保持优先级 不会被抢占vip 实例：实现Haproxy的高可用=Haproxy+Keepalived 1）软件包安装：ka1.2上进行--yum install haproxy -y 2）在两个ka1和ka2先实现haproxy的配置--vim /etc/haproxy/haproxy.cfg 3）在两个ka1和ka2两个节点启用内核参数 --vim /etc/sysctl.conf 4）会有冲突 所以需要把realserver上的所有的lo的vip删掉 并且将arp换成0 将ka1.2中的virtual server部分注释掉 vip： arp： vim /etc/keepalived/keepalived.cfg 5）在ka1 ka2上编写检测脚本 6）检测