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Keepalived高可用

醉后不知天在水,满船清梦压星河。 2023-03-28 原文

keepalived高可用

keepalived是什么?

Keepalived 软件起初是专为LVS负载均衡软件设计的,用来管理并监控LVS集群系统中各个服务节点的状态,后来又加入了可以实现高可用的VRRP功能。因此,Keepalived除了能够管理LVS软件外,还可以作为其他服务(例如:Nginx、Haproxy、MySQL等)的高可用解决方案软件。

Keepalived软件主要是通过VRRP协议实现高可用功能的。VRRP是Virtual Router RedundancyProtocol(虚拟路由器冗余协议)的缩写,VRRP出现的目的就是为了解决静态路由单点故障问题的,它能够保证当个别节点宕机时,整个网络可以不间断地运行。

所以,Keepalived 一方面具有配置管理LVS的功能,同时还具有对LVS下面节点进行健康检查的功能,另一方面也可实现系统网络服务的高可用功能。

Keepalived官网:http://www.keepalived.org/

Keepalived的重要功能

keepalived 有三个重要的功能,分别是:

  • 管理LVS负载均衡软件

  • 实现LVS集群节点的健康检查

  • 作为系统网络服务的高可用性

keepalived高可用故障转移的原理

Keepalived 高可用服务之间的故障切换转移,是通过 VRRP (Virtual Router Redundancy Protocol ,虚拟路由器冗余协议)来实现的。

在 Keepalived 服务正常工作时,主 Master 节点会不断地向备节点发送(多播的方式)心跳消息,用以告诉备 Backup 节点自己还活看,当主 Master 节点发生故障时,就无法发送心跳消息,备节点也就因此无法继续检测到来自主 Master 节点的心跳了,于是调用自身的接管程序,接管主 Master 节点的 IP 资源及服务。而当主 Master 节点恢复时,备 Backup 节点又会释放主节点故障时自身接管的IP资源及服务,恢复到原来的备用角色。

keepalived原理

Keepalived高可用对之间是通过VRRP通信的,因此,我们从 VRRP开始了解起:

  • VRRP,全称 Virtual Router Redundancy Protocol,中文名为虚拟路由冗余协议,VRRP的出现是为了解决静态路由的单点故障。
  • VRRP是通过一种竟选协议机制来将路由任务交给某台 VRRP路由器的。
  • VRRP用 IP多播的方式(默认多播地址(224.0.0.18))实现高可用对之间通信。
  • 工作时主节点发包,备节点接包,当备节点接收不到主节点发的数据包的时候,就启动接管程序接管主节点的资源。备节点可以有多个,通过优先级竞选,但一般 Keepalived系统运维工作中都是一对。
  • VRRP使用了加密协议加密数据,但Keepalived官方目前还是推荐用明文的方式配置认证类型和密码。

介绍完 VRRP,接下来我再介绍一下 Keepalived服务的工作原理:

Keepalived高可用是通过 VRRP 进行通信的, VRRP是通过竞选机制来确定主备的,主的优先级高于备,因此,工作时主会优先获得所有的资源,备节点处于等待状态,当主挂了的时候,备节点就会接管主节点的资源,然后顶替主节点对外提供服务。

在 Keepalived 服务之间,只有作为主的服务器会一直发送 VRRP 广播包,告诉备它还活着,此时备不会枪占主,当主不可用时,即备监听不到主发送的广播包时,就会启动相关服务接管资源,保证业务的连续性.接管速度最快可以小于1秒。

演示:

实验环境:

主机名 系统 IP VIP
lxmaster.example.com Red Hat Enterprise Linux release 8.2 192.168.100.110/24 192.168.100.200/32
lxbackup.example.com Red Hat Enterprise Linux release 8.2 192.168.100.120/24

配置IP

#Master主节点
[root@lxmaster ~]# nmcli 
eth0: 已连接 到 eth0
        "VMware VMXNET3"
        ethernet (vmxnet3), 00:0C:29:E7:7F:F3, 硬件, mtu 1500
        ip4 默认
        inet4 192.168.100.110/24
        route4 192.168.100.0/24
        route4 0.0.0.0/0
        inet6 fe80::20c:29ff:fee7:7ff3/64
        route6 fe80::/64
        route6 ff00::/8
#backup备份节点
[root@lxbackup ~]# nmcli 
ens160: 已连接 到 ens160
        "VMware VMXNET3"
        ethernet (vmxnet3), 00:0C:29:88:DC:C6, 硬件, mtu 1500
        ip4 默认
        inet4 192.168.100.120/24
        route4 192.168.100.0/24
        route4 0.0.0.0/0
        inet6 fe80::20c:29ff:fe88:dcc6/64
        route6 fe80::/64
        route6 ff00::/8

关闭防火墙

#Master主节点
[root@lxmaster ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@lxmaster ~]# systemctl disable firewalld.service 
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[root@lxmaster ~]# vim /etc/selinux/
[root@lxmaster ~]# vim /etc/selinux/config 
...
SELINUX=disabled
...
#backup备份节点
[root@lxbackup ~]# systemctl stop firewalld.service 
[root@lxbackup ~]# systemctl disable firewalld.service 
Removed /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/firewalld.service.
Removed /etc/systemd/system/dbus-org.fedoraproject.FirewallD1.service.
[root@lxbackup ~]# vim /etc/selinux/config 
...
SELINUX=disabled
...

安装keeppalived

#Mster主节点
[root@lxmaster ~]# yum -y install vim wget gcc gcc-c++
[root@lxmaster ~]# yum -y install keepalived
#backup节点
[root@lxbackup ~]# yum -y install vim wget gcc gcc-c++
[root@lxbackup ~]# yum -y install keepalived

安装nginx

#Master主节点
[root@lxmaster ~]# yum -y install nginx
[root@lxmaster ~]# echo " master node" > /usr/share/nginx/html/index.html 
[root@lxmaster ~]# systemctl restart nginx.service 
[root@lxmaster ~]# systemctl enable nginx.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service → /usr/lib/systemd/system/nginx.service.
#backup节点
[root@lxbackup ~]# yum -y install nginx
[root@lxbackup ~]# echo "backup node" > /usr/share/nginx/html/index.html 
[root@lxbackup ~]# systemctl enable --now nginx.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/nginx.service → /usr/lib/systemd/system/nginx.service.

测试

#Master主节点
[root@lxmaster ~]# curl localhost
master node
#backup节点
[root@lxbackup ~]# curl localhost
backup node

配置keepalived

#Master主节点
[root@lxmaster ~]# cd /etc/keepalived/
[root@lxmaster keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@lxmaster keepalived]# vim keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
	router id lx01
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    		192.168.100.200
	}
}

virtual_server 192.168.100.200 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.110 80 {
        weight 1
	TCP_CHECK{
		connect_port 80
		connect_timeout 3
		nb_get_retry 3
		delay_before_retry 3

    }
}

    real_server 192.168.200.3 1358 {
        weight 1
	TCP_CHECK { 
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
		}
	}
}
#重启keepalived
[root@lxmaster keepalived]# systemctl restart keepalived.service 
[root@lxmaster keepalived]# systemctl enable keepalived.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service → /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.

#backup备份节点
[root@lxbackup ~]# cd /etc/keepalived/
[root@lxbackup keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak
[root@lxbackup keepalived]# vim keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id lx02
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens160
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.100.200
    }
}
virtual_server 192.168.100.200 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.110 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
	    nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }


    real_server 192.168.100.120 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK { 
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}
[root@lxbackup keepalived]# systemctl restart keepalived.service 
[root@lxbackup keepalived]# systemctl enable keepalived.service 
Created symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/keepalived.service → /usr/lib/systemd/system/keepalived.service.

在master中配置VIP

[root@lxmaster ~]# vim /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 
...
IPADDR1=192.168.100.200
PREFIX1=32
[root@lxmaster ~]# systemctl restart NetworkManager
[root@lxmaster ~]# nmcli connection up eth0 
连接已成功激活(D-Bus 活动路径:/org/freedesktop/NetworkManager/ActiveConnection/4)
[root@lxmaster ~]# ip a
...
eth0: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc fq_codel state UP group default qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:e7:7f:f3 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.100.110/24 brd 192.168.100.255 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.100.200/32 scope global noprefixroute eth0
       valid_lft forever preferred_lft forever
...

编写脚本

#Master主节点
[root@lxmaster scripts]# vim check.sh
#!/bin/bash
nginx_status=`ps -ef | grep -v "grep" | grep "nginx" | wc -l`
if [ $nginx_status -lt 1 ];then
        systemctl stop keepalived
fi
[root@lxmaster scripts]# vim notify.sh
#!/bin/bash
VIP=$2
sendmail () { 
	subject="${VIP}'s server keepalived state is translate"
	content="`date +'%F %T'`: `hostname`'s state change to master"
	echo $content | mail -s "$subject" abc@163.com
}
case "$1" in 
  master)
	nginx_status=$(ps -ef|grep -Ev "grep|$0"|grep '\bnginx\b'|wc -l)
	if [ $nginx_status -lt 1 ];then
		systemctl start nginx
	fi
	sendmail
;;
   backup)								        
	nginx_status=$(ps -ef|grep -Ev "grep|$0"|grep '\bnginx\b'|wc -l)
	if [ $nginx_status -gt 0 ];then
		systemctl stop nginx
	fi
;;
*) 
	echo "Usage:$0 master|backup VIP"
;;
esac
[root@lxmaster scripts]# chmod +x check.sh 
[root@lxmaster scripts]# chmod +x notify.sh 

再次配置keepalived

#Master主节点
[root@lxmaster scripts]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived

global_defs {
	router id lx01
}

vrrp_script nginx_check { 
    script "/scripts/check.sh"
    interval 10
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
    		192.168.100.200
	}
track_script{
	nginx_check
	}
notify_master "/scripts/notify.sh master 192.168.100.200"
notify_backup "/scripts/notify.sh backup 192.168.100.200"
}

virtual_server 192.168.100.200 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.110 80 {
        weight 1
	TCP_CHECK{
		connect_port 80
		connect_timeout 3
		nb_get_retry 3
		delay_before_retry 3

    }
}

    real_server 192.168.200.3 1358 {
        weight 1
	TCP_CHECK { 
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
		}
	}
}
[root@lxmaster scripts]# systemctl restart keepalived.service 

#backup节点
[root@lxbackup ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf
! Configuration File for keepalived
global_defs {
   router_id lx02
}
vrrp_script nginx_check { 
    script "/scripts/check.sh"
    interval 10
    weight -20
}
vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP
    interface ens160
    virtual_router_id 51
    priority 90
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.100.200
    }
	notify_master "/scripts/notify.sh master 192.168.100.200"
	notify_backup "/scripts/notify.sh backup 192.168.100.200"
}
virtual_server 192.168.100.200 80 {
    delay_loop 6
    lb_algo rr
    lb_kind DR
    persistence_timeout 50
    protocol TCP

    real_server 192.168.100.110 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK {
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
	    nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }


    real_server 192.168.100.120 80 {
        weight 1
        TCP_CHECK { 
	    connect_port 80
            connect_timeout 3
            nb_get_retry 3
            delay_before_retry 3
        }
    }
}
[root@lxbackup ~]# systemctl restart keepalived.service

模拟故障

[root@lxmaster ~]# systemctl restart nginx.service 
[root@lxmaster ~]# systemctl enable nginx
#此时查看备份节点80端口暂未开启
[root@lxbackup ~]# ss -tanl 
State                Recv-Q                Send-Q                               Local Address:Port                               Peer Address:Port               
LISTEN               0                     128                                        0.0.0.0:22                                      0.0.0.0:*                  
LISTEN               0                     5                                        127.0.0.1:631                                     0.0.0.0:*                  
LISTEN               0                     128                                           [::]:22                                         [::]:*                  
LISTEN               0                     5                                            [::1]:631                                        [::]:*                  

[root@lxmaster ~]# systemctl stop nginx.service
[root@lxmaster ~]# systemctl restart keepalived.service
#再次查看备份节点80端口已开启 
[root@lxbackup ~]# ss -tanl
State                Recv-Q                Send-Q                               Local Address:Port                               Peer Address:Port               
LISTEN               0                     128                                        0.0.0.0:80                                      0.0.0.0:*                  
LISTEN               0                     128                                        0.0.0.0:22                                      0.0.0.0:*                  
LISTEN               0                     5                                        127.0.0.1:631                                     0.0.0.0:*                  
LISTEN               0                     128                                           [::]:80                                         [::]:*                  
LISTEN               0                     128                                           [::]:22                                         [::]:*                  
LISTEN               0                     5                                            [::1]:631                                        [::]:*   

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    我将guard与rspec和cucumber一起使用。要连续运行选定的规范,我只需使用focus标记来确定我要处理的内容。但问题是,如果没有带有该标签的规范,我想运行所有规范。我该怎么做?注意::我知道所有RSpec选项。因此,请仅在阅读问题后回复。 最佳答案 我通过以下配置实现了您描述的行为:#torunonlyspecificspecs,add:focustothespec#describe"foo",:focusdo#OR#it"shouldfoo",:focusdoconfig.treat_symbols_as_metada

  7. ruby-on-rails - Controller 中的实例变量如何可用于 Rails 中的 View - 2

    我从事Rails已有一段时间,并且刚刚开始深入研究Ruby元编程,Rails从中获得了强大的力量。我真的想不通这个,这让我发疯。Controller中的实例变量如何提供给Rails中的View(与View共享)?我知道它背后有一些元编程魔法,但我无法弄明白。在此先感谢您的所有帮助。 最佳答案 更新:原来接受的答案是错误的我现在将它留在下面以证明我错了。在获得足够多的反对票后,我决定研究这实际上是如何工作的。我最初的回答是在我对Rails还很陌生之后写的,并且是基于我使用过的其他MVC库(特别是:CodeIgniter)的工作方式的假

  8. ruby-on-rails - 为什么 Array.count 在开发模式下可用但在生产模式下不可用? - 2

    对于最近的一个项目,我有几个View是这样的代码:这在开发模式下工作得很好......我将它推出到生产模式并且它爆炸了,说count不是Array的有效方法。我将每个实例都改为使用Array#length,它似​​乎可以正常工作。1)这种行为差异的原因是什么?2)我应该注意开发模式和生产模式之间的任何其他令人兴奋的差异吗?道德:确保您的生产托管环境使用与本地开发环境相同的Ruby版本。:)谢谢汤姆 最佳答案 count方法仅在Ruby1.9及更高版本中可用。我建议您使用与服务器相同版本的Ruby以避免此类问题-1.9中发生了很多变化

  9. Ruby 获取可用的磁盘驱动器 - 2

    谁能告诉我如何在ruby​​中获取可用磁盘驱动器的列表?我正在创建一个打开的文件对话并且需要知道!提前致谢,嗯。 最佳答案 Brian给出的文章正确地陈述了以下代码:require'win32ole'file_system=WIN32OLE.new("Scripting.FileSystemObject")drives=file_system.Drivesdrives.eachdo|drive|puts"Availablespace:#{drive.AvailableSpace}"puts"Driveletter:#{drive.D

  10. ruby-on-rails - 是否有任何方法可用于查找对象的已更改属性? - 2

    我只想获取对象的已更改属性。是否有任何方法可以返回所有更新的属性? 最佳答案 鉴于您的问题中没有太多细节,我假设您指的是ActiveRecord对象。要查看所谓的“脏对象”的更改属性,您可以执行以下操作:User.changed#=>["name","email"]User.changes#=>{"name"=>["Joe","Joseph"]}如果您需要检查特定的属性,还有针对每个属性的方法。User.name_changed?#=>trueUser.name_change#=>["Joe","Joseph"]更多细节在这里:ht

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