一:前言

  Keepalived使用的vrrp协议方式，虚拟路由冗余协议 (Virtual Router Redundancy Protocol，简称VRRP);Keepalived的目的是模拟路由器的高可用，一般Keepalived是实现前端高可用，常用的前端高可用的组合有，就是我们常见的LVS+Keepalived、Nginx+Keepalived、HAproxy+Keepalived。总结一下，Keepalived中实现轻量级的高可用，一般用于前端高可用，且不需要共享存储，一般常用于两个节点的高可用。

  提到高可用我们再来把Heartbeat、Corosync、Keepalived这三个集群组件互相比较一下.

二:keepalived

    Keepalived 是一个基于VRRP协议来实现的LVS服务高可用方案，可以利用其来避免单点故障。一个LVS服务会有2台服务器运行Keepalived，一台为主服务器（MASTER），一台为备份服务器（BACKUP），但是对外表现为一个虚拟IP，主服务器会发送特定的消息给备份服务器，当备份服务器收不到这个消息的时候，即主服务器宕机的时候， 备份服务器就会接管虚拟IP，继续提供服务，从而保证了高可用性。

    在路由器上配上静态路由就会产生单点故障,那该怎么办呢?VRRP就应用而生了,VRRP通过一竞选(election)协议来动态的将路由任务交给LAN中虚拟路由器中的某台VRRP路由器.

     VRRP工作原理, 在一个VRRP虚拟路由器中，有多台物理的VRRP路由器，但是这多台的物理的机器并不能同时工作，而是由一台称为MASTER的负责路由工作，其它的都是BACKUP，MASTER并非一成不变，VRRP让每个VRRP路由器参与竞选，最终获胜的就是MASTER。MASTER拥有一些特权，比如，拥有虚拟路由器的IP地址，我们的主机就是用这个IP地址作为静态路由的。拥有特权的MASTER要负责转发发送给网关地址的包和响应ARP请求。

       VRRP通过竞选协议来实现虚拟路由器的功能，所有的协议报文都是通过IP多播(multicast)包(多播地址224.0.0.18)形式发送的。虚拟路由器由VRID(范围0-255)和一组IP地址组成，对外表现为一个周知的MAC地址。所以，在一个虚拟路由 器中，不管谁是MASTER，对外都是相同的MAC和IP(称之为VIP)。客户端主机并不需要因为MASTER的改变而修改自己的路由配置，对客户端来说，这种主从的切换是透明的。

       在一个虚拟路由器中，只有作为MASTER的VRRP路由器会一直发送VRRP通告信息(VRRPAdvertisement message)，BACKUP不会抢占MASTER，除非它的优先级(priority)更高。当MASTER不可用时(BACKUP收不到通告信息)， 多台BACKUP中优先级最高的这台会被抢占为MASTER。这种抢占是非常快速的(<1s)，以保证服务的连续性。由于安全性考虑，VRRP包使用了加密协议进行加密

三:为什么要用keepalived+lvs

  lvs是一个在四层上实现后端realserver的负载均衡的集群，lvs遗留下两个问题，一个是lvs的单点故障；第二个是lvs不能检测后端realserver的健康状态检查。

解决lvs的单点故障就用到了高可用集群：

①、可以是heartbeat+ldirectord这种重量级的；

②、可以是keepalived+lvs这种轻量级的解决方案。

解决lvs不能检测后端realserver的健康状态也后很多种方法：

①、可以在lvs上写脚本ping后端realserver的ip地址，ping几次发现ip地址ping不通则在ipvs规则里面删除，当后端服务器可以ping了，则把后端realserver添加到ipvs规则里面。

②、可以在lvs上写脚本请求后端realserver的测试几次网页文件，查看状态码是否为200，不是则在ipvs规则里面清楚，当测试网页返回的状态吗是200之后，则把后端realserver添加到ipvs规则里面

③、以上两种方法都是依赖于脚本，keepalived的出现解决了不依赖于脚本，也可以对后端realserver的健康状态检查，keepalived的配置文件里面可以自行生成ipvs的规则，并且自行检测后端realserver的状态，当后端realserver不能提供服务了，keepalived会自行将其在ipvs规则里面删除，当后端realserver可以提供服务了，又自行的在ipvs规则里面添加。

三:配置keepalived实现HTTP高可用

1) 环境准备

CentOS 6.5 X86_64

ipvsadm.x86_64 0:1.25-10.el6                  

keepalived.x86_64 0:1.2.7-3.el6      

httpd-2.2.15-29.el6.centos.x86_64

2)试验拓扑图

 试验拓扑图中VIP为172.16.16.7.节点node1为172.16.16.1,节点node2为172.16.16.5

3)配置master

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

vim /etc/keepalived/keepalived.conf global_defs  {      notification_email          {            stu16@llh.com                    #接收邮件地址          }     notification_email_from kanotify@magedu.com  #发送邮件地址     smtp_connect_timeout 3     smtp_server 127.0.0.1     router_id LVS_DEVEL } vrrp_script chk_mantaince_down {                           #定义检测机制    script “[[ -f /etc/keepalived/down ]] && exit 1 || exit 0”    interval 1     #每个多长时间检测一次    weight -2      #当在/etc/keepalived/下创建一个down文件时执行下面的命令权重减2.    fall     3     #从正常到失败检测几次完成     raise  3       #从失败到正常需要检测几次      } vrrp_instance VI_1 { interface eth1 state MASTER # BACKUP for slave routers          #当在被节点上修改为BACKUP priority 101 # 100 for BACKUP                    #被节点的priority数值要小于主节点 virtual_router_id 16                             #主机routeID, garp_master_delay 1                            authentication { auth_type PASS auth_pass password                               #输入验证密码 } track_interface { eth0                                             #配置IP地址所在的网卡 } virtual_ipaddress { 172.16.16.7/16 dev eth0 label eth0:0             #配置的IP地址 } track_script {                                   #调用检测机制 chk_mantaince_down             } notify_master “/etc/rc.d/init.d/httpd start”     # 当成为master时就启动http服务 notify_backup “/etc/rc.d/init.d/httpd stop”      # 当成为backup时就关闭http服务 notify_fault “/etc/rc.d/init.d/httpd stop” }

4)将配置文件同步到slave

5)启动keepalive

四:keepalive+lvs 实现LVS双主高可用

1)试验拓扑图

2)配置RIP1服务

3)配置RIP2服务

4)配置master

5)配置backup

5)启动keepalive

五:keepalive+nginx 实现nginx的高可用

keepalive+nginx介绍

keepalive通过VRRP协议可以让两个或多个路由器实现接口地址漂移，达到多个设备对外地址一致性，进入让用户无法感知设备出现故障带来的无法访问服务的情况。

keepalive最初设计为lvs所设计，keepalive内置就可以配置lvs的所有功能，自动判断lvs出现故障的情况下，地址漂移到备用lvs上，自动判断后端服务器集群出现故障，从lvs列表中移除该服务器集群。

然而在nginx上，我们需要keepalive提供的功能为，当nginx前端调度器出现故障，可以把VIP地址漂移到另一台备用的nginx上。或到nginx服务处于关闭状态，可自动降低优先级，把VIP地址漂移到备用nginx上。

总结：keepalive+nginx

keepalive+nginxs实现的只能是使用VIP地址在nginx上漂移，别无其他作用，需要检测后端群集是否正常需要nginx提供的策略去判断，所以以下案例只能测试在nginx出现故障，或nginx进程停止运行后，能不能实现VIP漂移，需要测试集群出现故障，需要nginx的策略配置，在此案例中不详细介绍，参考nginx代理群集案例。

实验拓扑图：

实验环境介绍

※·http-1配置

(配置一个简单的web站点，并启动服务)
yum  -y  install httpd 
echo  “This is my master web site : http://10.1.16.68” > /var/www/html/index.html
service httpd start
测试web1页面是否正常：
[root@http_1 ~]#curl 10.1.16.68
This is my master web site : http://10.1.16.68

※·http-2配置

    (配置一个简单的web站点，并启动服务) 


yum  -y  install httpd 
echo  “This is my master web site : http://10.1.16.68” > /var/www/html/index.html
service httpd start
测试web2页面是否正常
[root@http_1 ~]#curl 10.1.16.69
This is my master web site : http://10.1.16.69
※·nginx-1代理配置 
    yum -y install  nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm

    vim /etc/nginx/nginx.conf 

      http { 

    ......................
        upstream webserver {
                server 10.1.16.68:80;
                server 10.1.16.69:80;
        }
................................
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
.............................
    location / {
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://webserver;
    }
............................
※·nginx-2代理配置 
yum -y install  nginx-1.10.0-1.el7.ngx.x86_64.rpm

    vim /etc/nginx/nginx.conf 

      http { 

    ......................
        upstream webserver {
                server 10.1.16.68:80;
                server 10.1.16.69:80;
        }
................................
    include /etc/nginx/conf.d/*.conf;
}

vim /etc/nginx/conf.d/default.conf

server {
    listen       80;
    server_name  localhost;
.............................
    location / {
        index  index.html index.htm;
        proxy_pass http://webserver;
    }
............................
※·nginx-1的keepalive配置（主节点） 
! Configuration File for keepalived
 global_defs {
   notification_email {
     root@localhost
   }
   notification_email_from keepnainx@localhost
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id nginx_1
   vrrp_mcast_group4 224.0.100.16
}

vrrp_script  chk_nginx_down {
   script  "killall -0 nginx  && exit 0 || exit 1"
   interval  1
   weight  -5
}


vrrp_instance nginx_ha {
    state MASTER
    interface eno16777736
    virtual_router_id 44
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 123456
    }
    virtual_ipaddress {
        10.1.16.144 dev eno16777736 label eno16777736:0
    }
        track_script {
        chk_nginx_down
}
※·小结 
keepalive和lvs结合非常的好用，可以检查后端集群的web健康状态，动态的在ipvs中删除或添加集群中的服务器，keekalive和lvs结合非常紧密，可以通过自身管理lvs的调度规则。
keeplive和nginx的配置，可以实现nginx的高可用，实现的方式为VIP地址的动态转移，但是无法判断后端的群集中服务器的健康状态，需要nginx自身的规则去管理。通过keeplive的脚本监控功能，可以管理本机上相关的nginx进程是否正常运行。 通过keepalive与nginx的实验，keepalive实现其他服务的高可用也是没有问题的，通过相关的脚本可以监控服务的健康状态。 

                                                        
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