四、Keepalived

【1】、keepalived运行原理

Keepalived检测每个服务器接节点状态
服务器节点异常或出现工作故障，keepalived将故障节点从集群系统中剔除
故障节点恢复后，Keepalived再将其加入到集群系统中
所有工作自动完成，无需人工干预

keepalived用于实现高可用集群

它的工作原理就是VRRP（虚拟冗余路由协议）

【2】、配置高可用集群

1、安装keepalived

# 通过剧本安装
---
- name: install ipvsadm
  hosts: webservers
  vars:
    pkg: keepalived
  roles:
    - pkgs


# 或者是不通过剧本安装
yum install -y keepalived

配置keepalived

只需修改如下添加注释的内容

! Configuration File for keepalived

global_defs {
   notification_email {
     acassen@firewall.loc
     failover@firewall.loc
     sysadmin@firewall.loc
   }
   notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc
   smtp_server 192.168.200.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id web1    # 修改router_id 
   vrrp_iptables	 # 让keepalived自动添加iptables规则
   vrrp_skip_check_adv_addr
   vrrp_strict
   vrrp_garp_interval 0
   vrrp_gna_interval 0
}

vrrp_instance VI_1 {
    state MASTER   # web1是主，state是master，web2是备份，state是BACKUP
    interface eth0
    virtual_router_id 51
    priority 100   # 优先级，web1为主，优先级高。web2是备份，优先级要比web1低
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111

重启keepalived

[root@web1:192.168.4.110 ~]$systemctl start keepalived.service 
[root@web1:192.168.4.110 ~]$systemctl enable  keepalived.service

2、检查IP

正确的结果应该是

web1上有虚拟IP：192.168.4.80

web2上没有

在web1挂掉后，web2上会出现虚拟IP地址

[root@web1:192.168.4.110 ~]$ip a s eth0 | grep 80
    inet 192.168.4.80/24 scope global secondary eth0
# web1挂掉后
[root@web2:192.168.4.120 ~]$ip a  s eth0 | grep 80
    inet 192.168.4.80/24 scope global secondary eth0

3、测试

[root@ansible:192.168.4.66 ~]$curl http://192.168.4.80
Welcome  to web1 on 192.168.4.110
# 将web1挂掉，虚拟IP就会回到web2上
[root@ansible:192.168.4.66 ~]$curl http://192.168.4.80
Welcome  to web2 on 192.168.4.120

【3】、编写监控脚本

上面的配置虽然可以实现主备切换功能，但是存在一个bug，上面的配置实现主备切换的前提是web1（MASTER）关机、挂掉后才可以实现的切换

如果仅仅是将web1上的web服务关掉，那并不会实现主备之间的切换

因此我们需要编写一个监控脚本去实现当web服务停掉后，也可以实现主备切换

我们可以让keepalived监视80端口，如果80端口没有了，就切换主备

配置高可用集群时，keepalived只为服务器提供了VIP
keepalived不知道服务器上运行了哪些服务
MASTER服务器可以通过跟踪脚本监视本机的80端口，一旦本机80端口失效，则将VIP切换到BACKUP服务器
keepalived对脚本的要求是，退出码为0表示访问成功，退出码为1则表示失效

# shell脚本，实现了端口开启返回0，端口不开启返回1
#!/bin/bash
# 检查80端口是否开启
if netstat -tuln | grep -q :80; then
    exit 0  # 端口开启，返回0
else
    exit 1  # 端口未开启，返回1
fi

# 修改keepalived配置文件，修改如下内容
vrrp_script  chk_http_port
{
    script "/home/check.sh"
    interval 3
    weight -20
}

vrrp_instance VI_1
{
    ...
    
    track_script
    {
        chk_http_port
    }
    
    ...
}

1、优先级更新的策略

keepalived会定时执行脚本并对脚本执行的结果进行分析，动态调整vrrp_instance的优先级。

如果脚本执行结果为0，并且weight配置的值大于0，则优先级相应的增加

如果脚本执行结果非0，并且weight配置的值小于0，则优先级相应的减少

其他情况，维持原本配置的优先级，即配置文件中priority对应的值。

这里需要注意的是：

1）优先级不会不断的提高或者降低

2） 可以编写多个检测脚本并为每个检测脚本设置不同的weight

3）不管提高优先级还是降低优先级，最终优先级的范围是在[1,254]，不会出现优先级小于等于0或者优先级大于等于255的情况

2、vrrp_script中节点权重改变算法

在Keepalived集群中，其实并没有严格意义上的主、备节点

虽然可以在Keepalived配置文件中设置“state”选项为“MASTER”状态，但是这并不意味着此节点一直就是Master角色。

控制节点角色的是Keepalived配置文件中的“priority”值，但并它并不控制所有节点的角色，另一个能改变节点角色的是在vrrp_script模块中设置的“weight”值，这两个选项对应的都是一个整数值

其中“weight”值可以是个负整数，一个节点在集群中的角色就是通过这两个值的大小决定的。

不设置weight

在vrrp_script模块中，如果不设置“weight”选项值，那么集群优先级的选择将由Keepalived配置文件中的“priority”值决定，而在需要对集群中优先级进行灵活控制时，可以通过在vrrp_script模块中设置“weight”值来实现

设置weight

vrrp_script 里的script返回值为0时认为检测成功，其它值都会当成检测失败；

weight 为正时，脚本检测成功时此weight会加到priority上，检测失败时不加；

主失败:

主 priority < 从 priority + weight 时会切换。

主成功：

主 priority + weight > 从 priority + weight 时，主依然为主

weight 为负时，脚本检测成功时此weight不影响priority，检测失败时priority – abs(weight)

主失败:

主 priority – abs(weight) < 从priority 时会切换主从

主成功:

主 priority > 从priority 主依然为主