keepalived安装

时间 2019-11-11

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一、简介

Keepalived是一个免费开源的，用C编写的相似于layer3, 4 & 7交换机制软件，具有咱们平时说的第3层、第4层和第7层交换机的功能。主要提供loadbalancing（负载均衡）和 high-availability（高可用）功能，负载均衡实现须要依赖Linux的虚拟服务内核模块（ipvs），而高可用是经过VRRP协议实现多台机器之间的故障转移服务。 html

上图是Keepalived的功能体系结构，大体分两层：用户空间（user space）和内核空间（kernel space）。
内核空间：主要包括IPVS（IP虚拟服务器，用于实现网络服务的负载均衡）和NETLINK（提供高级路由及其余相关的网络功能）两个部份。
用户空间：linux

WatchDog：负载监控checkers和VRRP进程的情况
VRRP Stack：负载负载均衡器之间的失败切换FailOver，若是只用一个负载均衡器，则VRRP不是必须的。
Checkers：负责真实服务器的健康检查healthchecking，是keepalived最主要的功能。换言之，能够没有VRRP Stack，但健康检查healthchecking是必定要有的。
IPVS wrapper：用户发送设定的规则到内核ipvs代码
Netlink Reflector：用来设定vrrp的vip地址等。

Keepalived的全部功能是配置keepalived.conf文件来实现的。ios

二、安装环境

su - root

yum -y install kernel-devel*

yum -y install openssl-*

yum -y install popt-devel

yum -y install lrzsz

yum -y install openssh-clients

yum -y install libnl libnl-devel popt

2. 安装keepalived

下面介绍安装keepalived，并将其加入启动服务。nginx

2.一、安装keepalived

将keepalived-1.2.15.tar.gz上传到服务器/usr/local/下。算法

cd /usr/local

tar -zxvf keepalived-1.2.15.tar.gz

cd keepalived-1.2.15

一、configure执行配置命令shell

./configure --prefix=/usr/local/keepalived

二、编译make服务器

make网络

三、安装make installapp

至此安装成功，下面为了使用的方便，安装成功后作成服务模式，方便启动和关闭负载均衡

2.二、配置

2.2.一、拷贝执行文件

cp /usr/local/keepalived/sbin/keepalived /usr/sbin/

cp /usr/local/sbin/keepalived /usr/sbin/

2.2.二、配置服务模式

安装完成后，进入安装目录的etc目录下，将keepalived相应的配置文件拷贝到系统相应的目录当中。keepalived启动时会从/etc/keepalived目录下查找keepalived.conf配置文件，若是没有找到则使用默认的配置。/etc/keepalived目录安装时默认是没有安装的，须要手动建立。配置文件目录结构以下所示：

shell> tree -l /usr/local/keepalived/etc -- keepalived
|   |-- keepalived.conf
|   `-- samples
|       |-- keepalived.conf.status_code
|       |-- keepalived.conf.track_interface
|       |-- keepalived.conf.vrrp
|       |-- 。。。
|-- rc.d
|   `-- init.d
|       `-- keepalived
`-- sysconfig
    `-- keepalived

分别对应系统目录（忽略samples目录）：

/etc/keepalived/keepalived.conf
/etc/rc.d/init.d/keepalived
/etc/sysconfig/keepalived

将配置文件拷贝到系统对应的目录下：

#建立keepalived文件夹
shell> mkdir /etc/keepalived

#将keepalived配置文件拷贝到etc下
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/keepalived.conf /etc/keepalived/keepalived.conf

#将init.d文件拷贝到etc下,加入开机启动项
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/rc.d/init.d/keepalived /etc/rc.d/init.d/keepalived
#添加可执行权限
shell> chmod +x /etc/init.d/keepalived

#将keepalived文件拷贝到etc下，加入网卡配置
shell> cp /usr/local/keepalived/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/keepalived

设置keepalived服务开机启动：

shell> chkconfig keepalived on
shell> service keepalived start   #启动服务
shell> service keepalived stop    #中止服务
shell> service keepalived restart #重启服务

添加完可查询系统服务是否存在：

chkconfig --list

另外须要注意的一点是，keepalived启动时不会检查配置文件的语法是否正确，因此咱们在编写配置文件时要特别当心，别写错了，不然会出现一些意想不到的现象。

使用service keepalived start命令启动服务时，默认会将/etc/sysconfig/keepalived文件中KEEPALIVED_OPTIONS参数做为keepalived服务启动时的参数，并从/etc/keepalived/目录下加载keepalived.conf配置文件，或用 -f 参数指定配置文件的位置。

# Options for keepalived. See `keepalived --help' output and keepalived(8) and
# keepalived.conf(5) man pages for a list of all options. Here are the most
# common ones :
#
# --vrrp               -P    Only run with VRRP subsystem.
# --check              -C    Only run with Health-checker subsystem.
# --dont-release-vrrp  -V    Dont remove VRRP VIPs & VROUTEs on daemon stop.
# --dont-release-ipvs  -I    Dont remove IPVS topology on daemon stop.
# --dump-conf          -d    Dump the configuration data.
# --log-detail         -D    Detailed log messages.日志默认输出在/var/log/message文件中
# --log-facility       -S    0-7 Set local syslog facility (default=LOG_DAEMON)
#
KEEPALIVED_OPTIONS="-D"

运行keepalived --help能够查看启动时的可选参数，这些可选参数均可以配置在/etc/sysconfig/keepalived文件中的KEEPALIVED_OPTIONS选项中，做为服务启动时的参数。

keepalived正常运行后，会启动3个进程，其中一个是父进程，负责监控其子进程。一个是vrrp子进程，另一个是checkers子进程。

shell> ps -ef | grep keepalived
root       831     1  0 11:22 ?        00:00:00 keepalived -D
root       840   831  0 11:22 ?        00:00:00 keepalived -D
root       841   831  0 11:22 ?        00:00:00 keepalived -D

2.三、加入开机启动：

chkconfig --add keepalived      #添加时必须保证/etc/init.d/keepalived存在

chkconfig keepalived on

添加完可查询系统服务是否存在：

chkconfig --list

到此keepalived就安装完成了。

2.四、启动keepalived

启动：service keepalived start

中止：service keepalived stop

重启：service keepalived restart

三、keepalived.conf配置文件说明

keepalived服务安装完成以后，后面的主要工做就是在keepalived.conf文件中配置HA和负载均衡。一个功能比较完整的经常使用的keepalived配置文件，主要包含三块：全局定义块、VRRP实例定义块和虚拟服务器定义块。全局定义块是必须的，若是keepalived只用来作ha，虚拟服务器是可选的。下面是一个功能比较完整的配置文件模板：

#全局定义块
global_defs {
    # 邮件通知配置
    notification_email {
        email1
        email2
    }
    notification_email_from email
    smtp_server host
    smtp_connect_timeout num

    lvs_id string
    router_id string    ## 标识本节点的字条串,一般为hostname
}

#VRRP 实例定义块
vrrp_sync_group string { 
    group {
        string
        string
    }
}

vrrp_instance string {
    state MASTER|BACKUP
    virtual_router_id num
    interface string
    mcast_src_ip @IP 
    priority num
    advert_int num
    nopreempt
    smtp_alert
    lvs_sync_daemon_interface string 
    authentication {
        auth_type PASS|AH
        auth_pass string
    }

    virtual_ipaddress {  # Block limited to 20 IP addresses @IP
        @IP
        @IP
    }
}

#虚拟服务器定义块
virtual_server (@IP PORT)|(fwmark num) { 
    delay_loop num
    lb_algo rr|wrr|lc|wlc|sh|dh|lblc 
    lb_kind NAT|DR|TUN
    persistence_timeout num 
    protocol TCP|UDP
    real_server @IP PORT { 
        weight num
        notify_down /path/script.sh
        TCP_CHECK { 
            connect_port num 
            connect_timeout num
        }
    }

    real_server @IP PORT {
        weight num
        MISC_CHECK {
            misc_path /path_to_script/script.sh(or misc_path “/path_to_script/script.sh <arg_list>”)
        }
    }

    real_server @IP PORT {
        weight num
        HTTP_GET|SSL_GET {
            url { 
                # You can add multiple url block path alphanum
                digest alphanum
            }
            connect_port num
            connect_timeout num 
            nb_get_retry num 
            delay_before_retry num
        }
    }
}

3.一、全局定义块

一、email通知（notification_email、smtp_server、smtp_connect_timeout）：用于服务有故障时发送邮件报警，可选项，不建议用。须要系统开启sendmail服务，建议用第三独立监控服务，如用nagios全面监控代替。
二、lvs_id：lvs负载均衡器标识，在一个网络内，它的值应该是惟一的。
三、router_id：用户标识本节点的名称，一般为hostname
四、花括号｛｝：用来分隔定义块，必须成对出现。若是写漏了，keepalived运行时不会获得预期的结果。因为定义块存在嵌套关系，所以很容易遗漏结尾处的花括号，这点须要特别注意。

3.二、VRRP实例定义块

vrrp_sync_group：同步vrrp级，用于肯定失败切换（FailOver）包含的路由实例个数。即在有2个负载均衡器的场景，一旦某个负载均衡器失效，须要自动切换到另一个负载均衡器的实例是哪
group：至少要包含一个vrrp实例，vrrp实例名称必须和vrrp_instance定义的一致
vrrp_instance：vrrp实例名
1> state：实例状态，只有MASTER 和 BACKUP两种状态，而且须要所有大写。抢占模式下，其中MASTER为工做状态，BACKUP为备用状态。当MASTER所在的服务器失效时，BACKUP所在的服务会自动把它的状态由BACKUP切换到MASTER状态。当失效的MASTER所在的服务恢复时，BACKUP从MASTER恢复到BACKUP状态。
2> interface：对外提供服务的网卡接口，即VIP绑定的网卡接口。如：eth0，eth1。当前主流的服务器都有2个或2个以上的接口（分别对应外网和内网），在选择网卡接口时，必定要核实清楚。
3> mcast_src_ip：本机IP地址
4> virtual_router_id：虚拟路由的ID号，每一个节点设置必须同样，可选择IP最后一段使用，相同的 VRID 为一个组，他将决定多播的 MAC 地址。
5> priority：节点优先级，取值范围0～254，MASTER要比BACKUP高
6> advert_int：MASTER与BACKUP节点间同步检查的时间间隔，单位为秒
7> lvs_sync_daemon_inteface：负载均衡器之间的监控接口,相似于 HA HeartBeat 的心跳线。但它的机制优于 Heartbeat，由于它没有“裂脑”这个问题,它是以优先级这个机制来规避这个麻烦的。在 DR 模式中，lvs_sync_daemon_inteface与服务接口interface使用同一个网络接口
8> authentication：验证类型和验证密码。类型主要有 PASS、AH 两种，一般使用PASS类型，听说AH使用时有问题。验证密码为明文，同一vrrp 实例MASTER与BACKUP使用相同的密码才能正常通讯。
9> smtp_alert：有故障时是否激活邮件通知
10> nopreempt：禁止抢占服务。默认状况，当MASTER服务挂掉以后，BACKUP自动升级为MASTER并接替它的任务，当MASTER服务恢复后，升级为MASTER的BACKUP服务又自动降为BACKUP，把工做权交给原MASTER。当配置了nopreempt，MASTER从挂掉到恢复，再也不将服务抢占过来。
11> virtual_ipaddress：虚拟IP地址池，能够有多个IP，每一个IP占一行，不须要指定子网掩码。注意：这个IP必须与咱们的设定的vip保持一致。

3.三、虚拟服务器virtual_server定义块

virtual_server：定义一个虚拟服务器，这个ip是virtual_ipaddress中定义的其中一个，后面一个空格，而后加上虚拟服务的端口号。
1> delay_loop：健康检查时间间隔，单位：秒
2> lb_algo：负载均衡调度算法，互联网应用经常使用方式为wlc或rr
3> lb_kind：负载均衡转发规则。包括DR、NAT、TUN 3种，通常使用路由（DR）转发规则。
4> persistence_timeout：http服务会话保持时间，单位：秒
5> protocol：转发协议，分为TCP和UDP两种
real_server：真实服务器IP和端口，能够定义多个
1> weight：负载权重，值越大，转发的优先级越高
2> notify_down：服务中止后执行的脚本
3> TCP_CHECK：服务有效性检测
* connect_port：服务链接端口
* connect_timeout：服务链接超时时长，单位：秒
* nb_get_retry：服务链接失败重试次数
* delay_before_retry：重试链接间隔，单位：秒

四、配置日志文件

1.将keepalived日志输出到local0：

vi /etc/sysconfig/keepalived

KEEPALIVED_OPTIONS="-D -d -S 0"

2.在/etc/rsyslog.conf里添加:

local0.* /var/log/keepalived.log

3.从新启动keepalived和rsyslog服务：

service rsyslog restart

service keepalived restart

五、打开防火墙的通信地址

iptables -A INPUT -d 224.0.0.18 -j ACCEPT

/etc/rc.d/init.d/iptables save

六、相关技术文章推荐

一、Keepalived安装与配置：

　　https://blog.csdn.net/xyang81/article/details/52554398

二、nginx和keepalived实现nginx高可用

　　https://blog.csdn.net/u012453843/article/details/69668663

LVS + Keepalived Chinese application doc
Keepalived User Guide

Linux服务器集群系统(一) – LVS项目介绍
 Linux服务器集群系统(二)–LVS集群的体系结构
 Linux服务器集群系统(三)–LVS集群中的IP负载均衡技术
 Linux服务器集群系统(四) – LVS集群的负载调度

LVS原理详解及部署之一：ARP原理准备
 LVS原理详解及部署之二：LVS原理详解（3种工做方式8种调度算法）
LVS原理详解及部署之三：手动部署LVS
LVS原理详解及部署之四：keepalived介绍

Keepalived+Nginx实现高可用（HA）

nginx和keepalived实现nginx高可用