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浅谈keepalived双机热备(代码片段)

author author     2023-05-05     446

关键词：

一、Keepalived双机热备的基础知识

keepalived官方网站： www.keepalived.org/ 在非LVS环境中keepalived也可以作为热备软件使用。

1、Keepalived作用

keepalived最初是专门针对LVS设计的一款强大的辅助工具，主要用来提供故障切换和健康检查功能——判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，及时隔离并替换为新的服务器，当故障主机回复后将其重新加入群集。单独部署LVS环境的话，调度器发生宕机的话，整个群集就失效了，某一个web节点宕机后，客户端在访问时，总会碰上访问不到网页的情况，所以，将keepalived和LVS结合起来，才可形成一个真正的高可用群集，当然，后端的共享存储也必须搭建一个高可用的存储服务器，三者其中有一个满足不了，都不能称之为一个高可用的群集环境。

2、Keepalived的热备方式

keepalived采用VRRP（虚拟路由冗余协议）热备份协议，以软件的方式实现Linux服务器的多机热备功能。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案——由多台路由器组成一个热备组，通过共用的虚拟IP（VIP）地址对外提供服务；每个热备份组内同一时刻只有一台主路由器提供服务，其他路由器处于冗余状态，若当前在线的路由器失效，则其他路由器会自动接替（优先级决定接替顺序）虚拟IP地址，以继续提供服务。

热备组内的每台路由器都可能成为主路由器，虚拟路由器的IP地址（VIP）可以在热备组内路由器进行转移，所以也称为漂移IP地址。使用keepalived时，漂移地址的实现不需要手动建立虚接口配置文件（如ens32:0），而是由keepalived根据配置文件自动管理。
技术图片

二、使用Keepalived实现双机热备

基于VRRP的热备方式，keepalived可以用作服务器的故障切换，每个热备组可以有多台服务器——最常用的是多机热备了。在这种多机热备方案中，故障切换主要针对虚拟IP地址的漂移来实现。因此能适用于各种应用服务器（不管是Web、FTP、Mail、还是SSH、DNS....）。

拓扑图如下所示：
技术图片

1、配置主服务器

Keepalived服务的配置目录位于/etc/keepalived/。其中，keepalived.conf是主配置文件；另外包括一个子目录samples/，提供了许多配置样例作为参考。在Keepalived的配置文件中，使用“global_defs ...”区段指定全局参数，使用“vrrp_instance实例名称...”区段指定VRRP热备参数，注释文字以“！”符号开头。

[root@centos04 ~]# systemctl stop firewalld   <!--关闭防火墙-->
[root@centos04 ~]# yum -y install ipvsadm keepalived  <!--安装keeplived服务-->
[root@centos04 ~]# cp /etc/keepalived/keepalived.conf 
/etc/keepalived/keepalived.conf.bak   <!--备份keepalived主配置文件-->
[root@centos04 ~]# systemctl start keepalived   <!--启动keepalived服务-->
[root@centos04 ~]# chkconfig --level 35 keepalived on  <!--设置开机自动启动-->
[root@centos04 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf  <!--编辑keepalived主配置文件-->
! Configuration File for keepalived

global_defs 
   router_id LVS_HA_Master     <!--修改这里的服务器名称-->


vrrp_instance VI_1            <!--定义VRRP热备实例-->
    state MASTER               <!--热备状态，MASTER表示主服务器（注意大小写）-->
    interface ens32              <!--承载VIP地址的物理接口-->
    virtual_router_id 51        <!--虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致-->
    priority 100                     <!--优先级0-100，数值越大越优先-->
    advert_int 1                    <!--通告间隔秒数（心跳频率）-->
    authentication               <!--认证信息，每个热备组保持一致-->
        auth_type PASS         <!--认证类型-->
        auth_pass 1111          <!--密码字串-->
    
    virtual_ipaddress           <!--指定漂移地址，可以有多个-->
        192.168.100.253
     

............     <!--此处省略部分内容-->

确认上面配置无误后，然后启动keepalived服务，实际状态为MASTER的主服务器将为ens32接口自动添加VIP地址，通过ip命令可以查看（注意:ifconfig命令看不到）。

[root@centos04 ~]# systemctl restart keepalived  <!--重启keepalived服务-->
[root@centos04 ~]# ip a show dev ens32 <!--查看ens32接口-->
ens32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UPUt qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:77:2c:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.40/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens32
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.100.253/32 scope global ens32   <!--可以看到VIP已经配置在ens32上-->
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::95f8:eeb7:2ed2:d13c/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

2、配置从节点

在同一keepalived热备组内，所有服务器的keepalived配置文件基本相同，包括虚拟路由器的ID号、认证信息、漂移地址、心跳频率等。不同之处主要在于路由器名称、热备状态、优先级。

  • 路由器名称（route_id）：建议为每个参与热备的服务器指定不同的名称。

  • 热备状态（state）：至少应有一台主服务器，将状态设置为MASTER；可以有多台备用的服务器，将状态设置为BACKUP。

  • 优先级（priority）：数值越大则取得VIP控制权的优先级就越高，因此主服务的优先级应设置为最高；其他备用服务器可依次递减，但不能相同，以免在争夺VIP控制权时发生冲突。

配置备用服务器时（可以有多台）时，可以参考主服务器的keepa.conf文配置文件内容，只要修改路由器名称、热备状态、优先级就可以了。

[root@centos05 ~]# systemctl stop firewalld   <!--关闭防火墙-->
[root@centos05 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm<!--安装相关工具-->
[root@centos05 ~]# scp 
root@192.168.100.40:/etc/keepalived/keepalived.conf
/etc/keepalived/
<!--使用从节点服务器root用户将主节点服务器的keepalived配置文件复制过来-->
root@192.168.100.40 s password: <!--输入主节点root用户的密码-->
keepalived.conf                             100% 3549     3.5MB/s   00:00   
[root@centos05 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf  
                  <!--编辑keepalived主配置文件-->
global_defs 
   ...............
   router_id LVS_DEVEL2          <!--修改这里的服务器名称-->
  .....................


                ..............
vrrp_instance VI_1 
    state BACKUP  <!--修改这里的状态，改为BACKUP-->
    interface ens32  <!--若该服务器承载VIP的物理接口有变，则这里也要修改-->
    virtual_router_id 51
    priority 90               <!--修改优先级，要比主服务器低-->
    advert_int 1
    authentication 
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
       
    virtual_ipaddress 
    192.168.100.253
    
   
              .................
<!--改动上述几行后，保存退出即可-->
[root@centos05 ~]# systemctl start keepalived  <!--启动服务-->
[root@centos05 ~]# systemctl enable keepalived<!--设置开机自启动-->

确认配置无误，一样需要启动keepalived服务。此时主服务器仍然在线，VIP地址实际上仍然由主服务器控制，其他服务器处于备份状态，因此在备用服务器中将不会为ens32接口添加VIP地址。

[root@centos05 ~]# ip a show dev ens33       <!--查看ens33接口，不会看到VIP-->
ens32: <BROADCAST,MULTICAST,Udel state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.50/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens32
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

3、测试双机热备功能

将主服务器关机，或停止keepalived服务，等待约15秒后，查看备份服务器的ens32网卡，会发现漂移地址已经转移过来了，说明双机热备功能生效。待主服务器开机后，漂移地址会自动转移回到主服务器上。

[root@centos05 ~]# ip a show dev ens32   <!--主服务器关机后查看备份服务器的网卡信息-->
ens32: <BROADCAST,MULTICAST,UP state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.50/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens32
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.100.253/32 scope global ens32 <!--漂移地址已经转移过来了-->
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

再将主服务器开机，会发现VIP已经转移回了主服务器，而备份服务器又查不到了VIP：

[root@centos04 ~]# ip a show dev ens32   <!--在主服务器上进行查看-->
ens32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,Lefault qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:77:2c:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.40/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens32
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.100.253/32 scope global ens32 <!--VIP地址在这里了-->
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::95f8:eeb7:2ed2:d13c/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@centos05 ~]# ip a show dev ens32  <!--在备份服务器上进行查看-->
ens32: <BROADCAST,MULTICAST,UP,P grou00
    link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.50/24 brd 192.168.1.255 scope goute ens32
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
       valid_lft forever preferred_lft forever

—————— 本文至此结束，感谢阅读 ——————

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