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Keepalived的安裝配置
Keepalived是Linux下一個輕量級的高可用解決方案，它與HeartBeat、RoseHA實現的功能類似，都可以實現服務或者網絡的高可用，但是又有差別。下面小編準備了關于Keepalived安裝和配置的文章，提供給大家參考!
一、Keepalived的安裝過程
Keepalived的安裝非常簡單，下面通過源碼編譯的方式介紹下Keepalived的安裝過程。首先打開Keepalived的官方網址http://www.keepalived.org，從中可以下載到各種版本的Keepalived，這里下載的是keepalived-1.2.12.tar.gz。以操作系統(tǒng)環(huán)境Centos6.3為例，Keepalived安裝步驟如下：
[root@keepalived-master app]#tar zxvf keepalived-1.2.12.tar.gz
[root@keepalived-master app]#cd keepalived-1.2.12
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]#./configure --sysconf=/etc \
> --with-kernel-dir=/usr/src/kernels/2.6.32-431.5.1.el6.x86_64
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]#make
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]#make install
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]#ln -s /usr/local/sbin/keepalived /sbin/
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]# chkconfig --add keepalived
[root@keepalived-master keepalived-1.2.12]# chkconfig --level 35 keepalived on
在編譯選項中，“--sysconf”指定了Keepalived配置文件的安裝路徑，即路徑為/etc/Keepalived/Keepalived.conf;“--with-kernel-dir”是個很重要的參數，但這個參數并不是要把Keepalived編譯進內核，而是指定使用內核源碼中的頭文件，即include目錄。只有在使用LVS時，才需要用到“--with-kernel-dir”參數，其他時候是不需要的。
在Keepalived輸出的加載模塊信息，其中：
? Use IPVS Framework表示使用IPVS框架，也就是負載均衡模塊，后面的“Yes”表示啟用IPVS功能。一般在搭建高可用負載均衡集群時會啟用IPVS功能，如果只是使用Keepalived的高可用功能，則不需要啟用IPVS模塊，可以在編譯Keepalived時通過“--disable-lvs”關閉IPVS功能。
? IPVS sync daemon support表示啟用IPVS的同步功能，此模塊一般和IPVS模塊一起使用，如果需要關閉，可在編譯Keepalived時通過“--disable-lvs-syncd”參數實現。
? IPVS use libnl表示使用新版的libnl。libnl是NETLINK的一個實現，如果要使用新版的libnl，需要在系統(tǒng)中安裝libnl和libnl-devel軟件包。
? Use VRRP Framework表示使用VRRP框架，這是實現Keepalived高可用功能必需的模塊。
? Use VRRP VMAC表示使用基礎VMAC接口的xmit VRRP包，這是Keepalived在1.2.10版本及以后新增的一個功能。
至此，Keepalived的安裝介紹完畢。下面開始進入Keepalived配置的講解。
二、 Keepalived的全局配置
在上節(jié)安裝Keepalived的過程中，指定了Keepalived配置文件的路徑為/etc/Keepalived/Keepalived.conf，Keepalived的所有配置均在這個配置文件中完成。由于Keepalived.conf文件中可配置的選項比較多，這里根據配置文件所實現的功能，將Keepalived配置分為三類，分別是：全局配置(Global Configuration)、VRRPD配置和LVS配置。下面將主要介紹下Keepalived配置文件中一些常用配置選項的含義和用法。
Keepalived的配置文件都是以塊(block)的形式組織的，每個塊的內容都包含在{}中，以“#”和“!”開頭的行都是注釋。全局配置就是對整個Keepalived都生效的配置，基本內容如下：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
dba.gao@gmail.com
ixdba@163.com
}
notification_email_from Keepalived@localhost
smtp_server 192.168.200.1
smtp_connect_timeout 30
router_id LVS_DEVEL
}
全局配置以“global_defs”作為標識，在“global_defs”區(qū)域內的都是全局配置選項，其中：
? notification_email用于設置報警郵件地址，可以設置多個，每行一個。注意，如果要開啟郵件報警，需要開啟本機的Sendmail服務。
? notification_email_from用于設置郵件的發(fā)送地址。
? smtp_server用于設置郵件的smtp server地址。
? smtp_connect_timeout用于設置連接smtp server的超時時間。
? router_id表示運行Keepalived服務器的一個標識，是發(fā)郵件時顯示在郵件主題中的信息。
三、 Keepalived的VRRPD配置
VRRPD配置是Keepalived所有配置的核心，主要用來實現Keepalived的高可用功能。從結構上來看，VRRPD配置又可分為VRRP同步組配置和VRRP實例配置。
這里首先介紹同步組實現的主要功能。同步組是相對于多個VRRP實例而言的，在多個VRRP實例的環(huán)境中，每個VRRP實例所對應的網絡環(huán)境會有所不同，假設一個實例處于網段A，另一個實例處于網段B，而如果VRRPD只配置了A網段的檢測，那么當B網段主機出現故障時，VRRPD會認為自身仍處于正常狀態(tài)，進而不會進行主備節(jié)點的切換，這樣問題就出現了。同步組就是用來解決這個問題的，將所有VRRP實例都加入到同步組中，這樣任何一個實例出現問題，都會導致Keepalived進行主備切換。
下面是兩個同步組的配置樣例：
vrrp_sync_group G1 {
group {
VI_1
VI_2
VI_5
}
notify_backup "/usr/local/bin/vrrp.back arg1 arg2"
notify_master "/usr/local/bin/vrrp.mast arg1 arg2"
notify_fault "/usr/local/bin/vrrp.fault arg1 arg2"
}
vrrp_sync_group G2 {
group {
VI_3
VI_4
}
}
其中，G1同步組包含VI_1、VI_2、VI_5三個VRRP實例，G2同步組包含VI_3、VI_4兩個VRRP實例。這五個實例將在vrrp_instance段進行定義。另外，在vrrp_sync_group段中還出現了notify_master、notify_backup、notify_fault和notify_stop四個選項，這是Keepalived配置中的一個通知機制，也是Keepalived包含的四種狀態(tài)。下面介紹每個選項的含義。
? notify_master：指定當Keepalived進入Master狀態(tài)時要執(zhí)行的腳本，這個腳本可以是一個狀態(tài)報警腳本，也可以是一個服務管理腳本。Keepalived允許腳本傳入參數，因此靈活性很強。
? notify_backup：指定當Keepalived進入Backup狀態(tài)時要執(zhí)行的腳本，同理，這個腳本可以是一個狀態(tài)報警腳本，也可以是一個服務管理腳本。
? notify_fault：指定當Keepalived進入Fault狀態(tài)時要執(zhí)行的腳本，腳本功能與前兩個類似。
? notify_stop：指定當Keepalived程序終止時需要執(zhí)行的腳本。
下面正式進入VRRP實例的配置，也就是配置Keepalived的高可用功能。VRRP實例段主要用來配置節(jié)點角色(主或從)、實例綁定的網絡接口、節(jié)點間驗證機制、集群服務IP等。下面是實例VI_1的一個配置樣例。
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface eth0
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
mcast_src_ip
garp_master_delay 10
track_interface {
eth0
eth1
}
authentication {
auth_type PASS
auth_pass qwaszx
}
virtual_ipaddress {
#/ brd dev scope label
192.168.200.16
192.168.200.17 dev eth1
192.168.200.18 dev eth2
}
virtual_routes {
#src [to] / via|gw dev scope
src 192.168.100.1 to 192.168.109.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
192.168.110.0/24 via 192.168.200.254 dev eth1
192.168.111.0/24 dev eth2
192.168.112.0/24 via 192.168.100.254
192.168.113.0/24 via 192.168.100.252 or 192.168.100.253
}
nopreempt
preemtp_delay 300
}
以上VRRP配置以“vrrp_instance”作為標識，在這個實例中包含了若干配置選項，分別介紹如下：
? vrrp_instance是VRRP實例開始的標識，后跟VRRP實例名稱。
? state用于指定Keepalived的角色，MASTER表示此主機是主服務器，BACKUP表示此主機是備用服務器。
? interface用于指定HA監(jiān)測網絡的接口。
? virtual_router_id是虛擬路由標識，這個標識是一個數字，同一個vrrp實例使用唯一的標識，即在同一個vrrp_instance下，MASTER和BACKUP必須是一致的。
? priority用于定義節(jié)點優(yōu)先級，數字越大表示節(jié)點的優(yōu)先級就越高。在一個vrrp_instance下，MASTER的優(yōu)先級必須大于BACKUP的優(yōu)先級。
? advert_int用于設定MASTER與BACKUP主機之間同步檢查的時間間隔，單位是秒。
? mcast_src_ip用于設置發(fā)送多播包的地址，如果不設置，將使用綁定的網卡所對應的IP地址。
? garp_master_delay用于設定在切換到Master狀態(tài)后延時進行Gratuitous arp請求的時間。
? track_interface用于設置一些額外的網絡監(jiān)控接口，其中任何一個網絡接口出現故障，Keepalived都會進入FAULT狀態(tài)。
? authentication用于設定節(jié)點間通信驗證類型和密碼，驗證類型主要有PASS和AH兩種，在一個vrrp_instance下，MASTER與BACKUP必須使用相同的密碼才能正常通信。
? virtual_ipaddress用于設置虛擬IP地址(VIP)，又叫做漂移IP地址。可以設置多個虛擬IP地址，每行一個。之所以稱為漂移IP地址，是因為Keepalived切換到Master狀態(tài)時，這個IP地址會自動添加到系統(tǒng)中，而切換到BACKUP狀態(tài)時，這些IP又會自動從系統(tǒng)中刪除。Keepalived通過“ip address add”命令的形式將VIP添加進系統(tǒng)中。要查看系統(tǒng)中添加的VIP地址，可以通過“ip add”命令實現。“virtual_ipaddress”段中添加的IP形式可以多種多樣，例如可以寫成 “192.168.16.189/24 dev eth1” 這樣的形式，而Keepalived會使用IP命令“ip addr add 192.168.16.189/24 dev eth1”將IP信息添加到系統(tǒng)中。因此，這里的配置規(guī)則和IP命令的使用規(guī)則是一致的。
? virtual_routes和virtual_ipaddress段一樣，用來設置在切換時添加或刪除相關路由信息。使用方法和例子可以參考上面的示例。通過“ip route”命令可以查看路由信息是否添加成功，此外，也可以通過上面介紹的notify_master選項來代替virtual_routes實現相同的功能。
? nopreempt設置的是高可用集群中的不搶占功能。在一個HA Cluster中，如果主節(jié)點死機了，備用節(jié)點會進行接管，主節(jié)點再次正常啟動后一般會自動接管服務。這種來回切換的操作，對于實時性和穩(wěn)定性要求不高的業(yè)務系統(tǒng)來說，還是可以接受的，而對于穩(wěn)定性和實時性要求很高的業(yè)務系統(tǒng)來說，不建議來回切換，畢竟服務的切換存在一定的風險和不穩(wěn)定性，在這種情況下，就需要設置nopreempt這個選項了。設置nopreempt可以實現主節(jié)點故障恢復后不再切回到主節(jié)點，讓服務一直在備用節(jié)點工作，直到備用節(jié)點出現故障才會進行切換。在使用不搶占時，只能在“state”狀態(tài)為“BACKUP”的節(jié)點上設置，而且這個節(jié)點的優(yōu)先級必須高于其他節(jié)點。
? preemtp_delay用于設置搶占的延時時間，單位是秒。有時候系統(tǒng)啟動或重啟之后網絡需要經過一段時間才能正常工作，在這種情況下進行發(fā)生主備切換是沒必要的，此選項就是用來設置這種情況發(fā)生的時間間隔。在此時間內發(fā)生的故障將不會進行切換，而如果超過“preemtp_delay”指定的時間，并且網絡狀態(tài)異常，那么才開始進行主備切換。
四、 Keepalived的LVS配置
由于Keepalived屬于LVS的擴展項目，因此， Keepalived可以與LVS無縫整合，輕松搭建一套高性能的負載均衡集群系統(tǒng)。下面介紹下Keepalived配置文件中關于LVS配置段的配置方法。
LVS段的配置以“virtual_server”作為開始標識，此段內容有兩部分組成，分別是real_server段和健康檢測段。下面是virtual_server段常用選項的一個配置示例：
virtual_server 192.168.12.200 80 {
delay_loop 6
lb_algo rr
lb_kind DR
persistence_timeout 50
persistence_granularity
protocol TCP
ha_suspend
virtualhost
sorry_server
下面介紹每個選項的含義。
? virtual_server：設置虛擬服務器的開始，后面跟虛擬IP地址和服務端口，IP與端口之間用空格隔開。
? delay_loop：設置健康檢查的時間間隔，單位是秒。
? lb_algo：設置負載調度算法，可用的調度算法有rr、wrr、lc、wlc、lblc、sh、dh等，常用的算法有rr和wlc。
? lb_kind：設置LVS實現負載均衡的機制，有NAT、TUN和DR三個模式可選。
? persistence_timeout：會話保持時間，單位是秒。這個選項對動態(tài)網頁是非常有用的，為集群系統(tǒng)中的session共享提供了一個很好的解決方案。有了這個會話保持功能，用戶的請求會一直分發(fā)到某個服務節(jié)點，直到超過這個會話的保持時間。需要注意的是，這個會話保持時間是最大無響應超時時間，也就是說，用戶在操作動態(tài)頁面時，如果在50秒內沒有執(zhí)行任何操作，那么接下來的操作會被分發(fā)到另外的節(jié)點，但是如果用戶一直在操作動態(tài)頁面，則不受50秒的時間限制。
? persistence_granularity：此選項是配合persistence_timeout的，后面跟的值是子網掩碼，表示持久連接的粒度。默認是255.255.255.255，也就是一個單獨的客戶端IP。如果將掩碼修改為255.255.255.0，那么客戶端IP所在的整個網段的請求都會分配到同一個real server上。
? protocol：指定轉發(fā)協議類型，有TCP和UDP兩種可選。
? ha_suspend：節(jié)點狀態(tài)從Master到Backup切換時，暫不啟用real server節(jié)點的健康檢查。
? virtualhost：在通過HTTP_GET/ SSL_GET做健康檢測時，指定的Web服務器的虛擬主機地址。
? sorry_server：相當于一個備用節(jié)點，在所有real server失效后，這個備用節(jié)點會啟用。
下面是real_server段的一個配置示例：
real_server 192.168.12.132 80 {
weight 3
inhibit_on_failure
notify_up |
notify_down |
}
下面介紹每個選項的含義。
? real_server：是real_server段開始的標識，用來指定real server節(jié)點，后面跟的是real server的真實IP地址和端口，IP與端口之間用空格隔開。
? weight：用來配置real server節(jié)點的權值。權值大小用數字表示，數字越大，權值越高。設置權值的大小可以為不同性能的服務器分配不同的負載，為性能高的服務器設置較高的權值，而為性能較低的服務器設置相對較低的權值，這樣才能合理地利用和分配了系統(tǒng)資源。
? inhibit_on_failure：表示在檢測到real server節(jié)點失效后，把它的“weight”值設置為0，而不是從IPVS中刪除。
? notify_up：此選項與上面介紹過的notify_maser有相同的功能，后跟一個腳本，表示在檢測到real server節(jié)點服務處于UP狀態(tài)后執(zhí)行的腳本。
? notify_down：表示在檢測到real server節(jié)點服務處于DOWN狀態(tài)后執(zhí)行的腳本。
健康檢測段允許多種檢查方式，常見的有HTTP_GET、SSL_GET、TCP_CHECK、SMTP_CHECK、MISC_CHECK。首先看TCP_CHECK檢測方式示例：
TCP_CHECK {
connect_port 80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 3
}
下面介紹每個選項的含義介。
? connect_port：健康檢查的端口，如果無指定，默認是real_server指定的端口。
? connect_timeout：表示無響應超時時間，單位是秒，這里是3秒超時。
? nb_get_retry：表示重試次數，這里是3次。
? delay_before_retry：表示重試間隔，這里是間隔3秒。
下面是HTTP_GET和SSL_GET檢測方式的示例：
HTTP_GET |SSL_GET
{
url {
path /
digest e6c271eb5f017f280cf97ec2f51b02d3
status_code 200
}
connect_port 80
bindto 192.168.12.80
connect_timeout 3
nb_get_retry 3
delay_before_retry 2
}
下面介紹每個選項的含義。
? url：用來指定HTTP/SSL檢查的URL信息，可以指定多個URL。
? path：后跟詳細的URL路徑。
? digest：SSL檢查后的摘要信息，這些摘要信息可以通過genhash命令工具獲取。例如：genhash -s 192.168.12.80 -p 80 -u /。
? status_code：指定HTTP檢查返回正常狀態(tài)碼的類型，一般是200。
? bindto：表示通過此地址來發(fā)送請求對服務器進行健康檢查。
下面是MISC_CHECK檢測方式的示例：
MISC_CHECK
{
misc_path /usr/local/bin/script.sh
misc_timeout 5
! misc_dynamic
}
MISC健康檢查方式可以通過執(zhí)行一個外部程序來判斷real server節(jié)點的服務狀態(tài)，使用非常靈活。以下是常用的幾個選項的含義。
? misc_path：用來指定一個外部程序或者一個腳本路徑。
? misc_timeout：設定執(zhí)行腳本的超時時間。
? misc_dynamic：表示是否啟用動態(tài)調整real server節(jié)點權重，“!misc_dynamic”表示不啟用，相反則表示啟用。在啟用這功能后，Keepalived的healthchecker進程將通過退出狀態(tài)碼來動態(tài)調整real server節(jié)點的“weight”值，如果返回狀態(tài)碼為0，表示健康檢查正常，real server節(jié)點權重保持不變;如果返回狀態(tài)碼為1，表示健康檢查失敗，那么就將real server節(jié)點權重設置為0;如果返回狀態(tài)碼為2~255之間任意數值，表示健康檢查正常，但real server節(jié)點的權重將被設置為返回狀態(tài)碼減2，例如返回狀態(tài)碼為10，real server節(jié)點權重將被設置為8(10-2)。
到這里為止，Keepalived配置文件中常用的選項已經介紹完畢，在默認情況下，Keepalived在啟動時會查找/etc/Keepalived/Keepalived.conf配置文件，如果配置文件放在其他路徑下，通過“Keepalived -f”參數指定配置文件的路徑即可。
在配置Keepalived.conf時，需要特別注意配置文件的語法格式，因為Keepalived在啟動時并不檢測配置文件的正確性，即使沒有配置文件，Keepalived也照樣能夠啟動，所以一定要保證配置文件正確。
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