Linux-Keepalived（VRRP协议）高可用集群搭建
- 一、VRRP简介
- 1.1 什么是VRRP？
- 1.2 keepalived是什么？
- 1.3 keepalived工作原理
- 二、实操配置过程
- 2.1 试验模型
- 2.2. Keepalived监控和维护VRRP集群的步骤
- 2.2.1 安装keepalived
- 2.2.2 配置`keepalived.conf`文件
- 2.2.2.1 master配置
- 2.2.2.2 backup配置
- 2.2.3 启动keepalived
- 三、keepalived配置文件说明
- 3.1 global_defs 全局配置
- 3.2 vrrp_script区域
- 3.3 vrrp_instance区域
参考链接：Keepalived高可用集群
一、VRRP简介
1.1 什么是VRRP？
VRRP（Virtual Router Redundancy Protocol）是虚拟路由器冗余协议，用于实现网络设备的冗余备份和负载均衡，以提高网络的可靠性和稳定性。
在VRRP中，一组路由器形成一个虚拟路由器，虚拟路由器的IP地址是由虚拟路由器中的一个路由器的物理接口IP地址和虚拟IP地址组成的。当虚拟路由器的物理接口IP地址失效时，其他路由器将接管该虚拟路由器的IP地址，并继续提供路由服务。
VRRP的主要目的是在一个网络中提供冗余的路由。当一个三层网络设备或服务器出现故障时，VRRP可以确保网络仍能正常工作。VRRP通过在这些设备之间使用IP组播或单播通信来实现冗余。它可以确保在网络中有多个物理节点时，且在某些节点发生故障时仍能保持服务。
主要优点是提高了网络的可靠性，因为当主路由器出现故障时，备份路由器可以迅速接管网络服务，避免了网络中断。此外，VRRP还可以实现负载均衡，将数据流量分配到多个路由器上，提高了网络的性能。
需要注意的是，VRRP需要在路由器上配置相应的参数和规则，以确保其正常工作。同时，在配置VRRP时，需要考虑网络拓扑、设备性能等因素，以确保网络的稳定性和可靠性。
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1.2 keepalived是什么？
Keepalivedkeepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，它的作用是检测web服务器的状态。它是Linux内核中的一个组件，用于实现虚拟路由冗余协议（VRRP）。
Keepalived负责监控和维护一个VRRP集群，以确保所有VRRP实例都在线并能相互通信。如果有一台服务器死机，或工作出现故障，keepalived将检测到，并将有故障的服务器从系统中剔除，当web服务器工作正常后，自动将web服务器加入到服务器集群中。解决了静态路由的单点故障问题。
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1.3 keepalived工作原理
N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip，master不断向backup发送心跳信息，告诉backup自己还活着，当backup收不到心跳的时候就认为master已经宕机，就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master，从而保证高可用。
keepalived主要有三个模块：
- core模块：为keepalived的核心，负责进程的启动，维护，以及全局配置文件的加载和解析。
- check模块：负责健康检查，包括常见的各种检查方式。
- vrrp模块：是实现VRRP协议的。
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二、实操配置过程
2.1 试验模型
说明：通过Keepalived监控和维护一个VRRP集群，包含虚拟机1(11.11.1.111)和虚拟机2(11.11.1.113)这两台独立主机，设置其虚拟化IP地址为11.11.1.117，其中虚拟机1(11.11.1.111)为master实例，如果master实例出现故障，将由另一个backup健康实例来接管故障实例的工作。
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2.2. Keepalived监控和维护VRRP集群的步骤
2.2.1 安装keepalived
master和backup均需要安装keepalived，执行命令：
# 如果服务器操作系统是debian系统，执行下面命令
apt install keepalived -y
# 如果服务器操作系统是其他linux系统，执行下面命令
yum -y install keepalived
2.2.2 配置keepalived.conf文件
进入系统的/etc/keepalived目录下修改keepalived.conf文件：更多配置文件说明，点击跳转
配置详解:
! Configuration File for keepalived //标记
global_defs { //global配置模块router_id director1 //master为director1，辅助backup修改为director2
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUP //禁止抢占nopreemptinterface ens33 //VIP绑定的网络接口virtual_router_id 80 //master和backup一致priority 100 //优先级，可以决定哪个是master，辅助按顺序递减改为50advert_int 1authentication {auth_type PASS //关于安全的配置，只有type和pass相同，才在一个组里 auth_pass 1111 }virtual_ipaddress{ //指虚拟ip11.11.1.117}}
这里的interface（IP版本的网络接口），可以通过命令：
ip addr show来查看，该命令将显示系统中所有网络接口的详细信息，包括物理接口的IP地址、MAC地址等。物理接口通常以类似于eth0、wlan0、ens等名称标识。
2.2.2.1 master配置
master配置内容：vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {router_id director1
}
vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface ens192virtual_router_id 80priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {11.11.1.117}
}
2.2.2.2 backup配置
backup配置内容：vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {router_id director1
}
vrrp_instance VI_1 {state BACKUPinterface ens192virtual_router_id 80priority 50advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {11.11.1.117}
}
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2.2.3 启动keepalived
配置完毕后，检查haproxy的负载均衡是否启动正常，一切准备就绪后，启动keepalived
- master机（11.11.1.111）：
- 启动keepalived，执行命令：
systemctl start keepalived - 查看keepalived状态，执行命令：
systemctl status keepalived
- 在master启动keepalived后，需要查看ip，执行命令：
ip a
在ens192接口会出现111.11.1.117的虚拟IP（在backup并没有新增的ip出现）
- 启动keepalived，执行命令：
- backup机（11.11.1.113）：
- 启动keepalived，执行命令：
systemctl start keepalived - 查看keepalived状态，执行命令：
systemctl status keepalived - 在master启动keepalived后，需要查看ip，执行命令：
ip a
在ens192接口并没有新增的ip出现（master机会出现111.11.1.117的虚拟IP）
- 启动keepalived，执行命令：
- master服务器宕机测试
- 停止master上的keepalived服务，执行命令：
systemctl stop keepalived - 然后查看ip（执行命令：
ip a），发现虚拟ip不存在了。
- 此时查看backup机的ip，执行命令：
ip a,此时可以发现虚拟ip:11.11.1.117
- 停止master上的keepalived服务，执行命令：
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三、keepalived配置文件说明
keepalived配置文件：keepalived.conf。里面主要包括以下几个配置区域，分别是：
- global_defs 全局配置
- static_ipaddress 静态路由配置
- vrrp_script 检测脚本
- vrrp_instance 定义高可用相关的配置
- virtual_server 定义配置服务器
3.1 global_defs 全局配置
global_defs {notification_email {acassen@firewall.locfailover@firewall.locsysadmin@firewall.loc}notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.locsmtp_server 192.168.200.1smtp_connect_timeout 30router_id LVS_DEVELvrrp_skip_check_adv_addrvrrp_strictvrrp_garp_interval 0vrrp_gna_interval 0
}
- notification_email:故障发生时给谁发邮件通知
- notification_email_from：通知邮件从哪个地址发出
- smtp_server：通知邮件的smtp地址
- smtp_connect_timeout：连接smtp服务器的超时时间
- enable_traps：开启SNMP陷阱
- router_id：标志本节点的字符串，通常为ip地址，故障发生时邮件会通知到
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3.2 vrrp_script区域
用来做健康检查的，当检查失败时会将vrrp_instance的priority减少相应的值。
vrrp_script check_haproxy {script "/etc/keepalived/check_haproxy_status.sh"interval 5weight -20
}
- script：自己写的的监测脚本
- interval 5：每5s监测一次
- weight -20：监测失败，则相应的vrrp_instance的优先级会减少20个点
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3.3 vrrp_instance区域
定义当前服务器的内容
vrrp_instance VI_1 {state MASTERinterface eth0virtual_router_id 51priority 100advert_int 1authentication {auth_type PASSauth_pass 1111}virtual_ipaddress {192.168.200.16}track_script {check_haproxy}
}
- state：只有MASTER和BACKUP。MASTER为工作状态，BACKUP是备用状态。
- interface：网卡接口，可通过ip addr查看自己的网卡接口。
- virtual_router_id ：虚拟路由标志，同组的virtual_router_id 应保持一致，它决定多播的mac地址
- priority：设置本节点的优先级，优先级高的为master
- advert_int：MASTER和BACKUP同步检查的时间间隔
- virtual_ipaddress：虚拟ip
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