keepalived（高可用软件）
什么是高可用？
拿lvs来举例，我设置的是rr算法，当我用户请求进来，经过调度器，调度器通过算法把请求分给后端RS，如果我后端有一台RS宕机了，那么我调度器是不知道的，还是会一直给它发送报文，而用户时而能收到返回请求，时而收到请求超时，还有一种情况，就是我调度器故障，所谓的单点故障，lvs都是没有办法排除的，它只是一款负载均衡软件。在节点出现故障时，并不影响用户的使用，访问，这种机制就叫高可用。英文名字叫high avalible。
高可用中需要了解的名词：
什么是节点？
运行高可用进程的一个独立主机，称为节点，节点分为主节点（master），备节点（backup），主节点和备节点之间的协议叫VRRP（虚拟路由冗余协议），通过转移ip来实现高可用。
在keepalived中，主节点是实时向它的备节点发送报文，告诉他我还活着，你休想篡位，我死了你才能上位，主节点会每隔多少多少秒告诉他的备节点我还活着，这个时间可以设置。这个告诉的时间要拿捏好，不能太短，也不能太长，备节点可以是多个，当主节点死掉了，备节点靠自身的优先级来上位，优先级越大，就先上位。
keepalived利用checker（监控者）这个组件来检查后端节点的好坏，当后端RS宕机，就会剔除坏的，master因为有leepalived的存在，他就会知道后端RS有宕机的，就不会给宕机的RS发送请求了，只会给正常的RS发送请求。
资源：IP地址
事件：就是集群中可能发生的事情，例如节点故障，网络连通故障，网卡故障都会发生节点资源的转移。
动作：针对事件的发生而产生的动作。
keepalived简介
keepalived 是linux下一个轻量级的高可用解决方案，它与HACMP（IBM研发）实现功能类似，都可以实现服务或者网络的高可用，但是又有差别：hacmp是一个专业的、功能完善的高可用软件，它提供了HA软件所需的基本功能，比如心跳检测和资源接管，检测集群中的系统服务，在集群节点间转移共享ip地址所有者等，hacmp功能强大，但是部署和使用相对麻烦，同时也是商业化软件，与hacmp相比，keepalived主要是通过虚拟路由冗余来实现高可用功能，虽然他没有hacmp功能强大，但是keepalived部署使用相对简单，所有配置只需要一个配置文件即可完成.。
keepalived用途
keepalived起初是为lvs设计的，专门用来监控集群系统中各个服务节点的状态，它根据layer3,4 & 5交换机制检测每个服务节点的状态，如果某个服务节点出现异常，或工作出现故障，keepaived将检测到，并将出现故障的服务节点从集群系统中剔除，而在故障节点恢复正常后，keepalived又可以自动将此服务节点重新加入到集群中，这些工作全部自动完成，不需要人工干预，需要人工完成的只是修复故障节点。
keepalived后来又加入了VRRP 的功能，VRRP是Virtual Router Redundancy Protocol（虚拟路由器冗余协议）的缩写，它出现的目的是为了解决静态路由出现的单点故障问题，通过VRRP可以实现网络不间断的、稳定的运行，因此，keepalived一方面具有服务器状态监测和故障隔离功能，另一方面也具有HA Cluster功能，下面详细介绍下VRRP协议的实现过程
vrrp工作原理
在一个虚拟路由器中，只有处于master角色的路由器会一直发送vrrp数据包，处于backup角色的路由器只接受master发过来的报文信息，用来监控master运行状态，因此，不会发生master抢占的现象，除非它的优先级更高，而当master不可用时，backup也就无法收到master发过来的报文信息，于是就认定master出现故障，接着多台backup就会进行选举，优先级最高的backup将成为新的master，这种选举并进行角色的过程非常快，因此也就保证了服务的持续可用性。
keepalived体系结构
可以看出来，keepalived的体系结构从整体上分为两层，分别是用户空间层和内核空间层。下面介绍一个keepalived两层结构的详细组成及实现的功能。
内核空间层处于最底层，它包括ipvs和netlink两个模块。ipvs模块是keepalived引入的一个第三方模块，通过ipvs可以实现基于ip的负载均衡集群。ipvs默认包含在lvs集群软件中。
这里有一个误区，由于keepalived可以和ipvs一起很好的工作，所以很多初学者都认为keepalived是一个负载均衡的软件，这种理解是错误的
内核模块:
IPVS:主要用于通过IPVS跟lvs进行整合，是lvs的核心模块，跟lvs一块使用的
NETLINK:主要实现一些网络的功能
用户模块:主要用于高可用
checker:检查服务状态
vrrp stack:用于DS高可用
keepalived的安装与配置
#先基于的情况是单点故障
#mask端的配置：
yum install keepalived
#主配置文件：
/etc/keepalived/keepalived.conf
#分为三段：
global全局、vrrp、virtual_server虚拟主机
#只留vrrp的，其余的都注释掉，global的只注释里面的内容。
#而后修改vrrp：
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
}
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33 #要监控的网络端口
virtual_router_id 51 #虚拟路由的ID,master跟backup要一样，证明他俩是在同一个虚拟网络>里面
priority 100 #优先级
advert_int 1 #一秒检查一次
authentication { #认证
auth_type PASS #认证方式
auth_pass 1111 #密码
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.250
}
}
#backup端的配置：
yum install keepalived –y
#打开keepalived配置文件
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
}
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33 #要监控的网络端口
virtual_router_id 51 #虚拟路由的ID,master跟backup要一样，证明他俩是在同一个虚拟网络>里面
priority 99 #优先级
advert_int 1 #一秒检查一次
authentication { #认证
auth_type PASS #认证方式
auth_pass 1111 #密码
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.250
}
}
#分别启动master端和backup端的keepalived
systemctl start keepalived
#如何发生飘移：只需停掉keepalived服务即可。
互为主备
就是说master在提供服务时候，backup是充当了一个冷备，这是对系统资源的一种浪费。如何实现两台机器即是master又是backup。就是互为主备。
比如我去访问www.wuyuetian.com这个域名的时候，它是对应的多个IP，什么意思，我有两台服务器，他俩的IP是不一样的，但对外提供的服务是一样的，都是提供www.wuyuetian.com这个web服务，那么给这两台服务器做keepalived，让他俩互为主备，如果我的一台服务器宕机，那么，宕机服务器的IP会漂移到正常的上面，正常，另一台就有了两个IP。
! Configuration File for keepalived
global_defs {
notification_email {
}
}
vrrp_instance VI_1 {
state MASTER
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.250
}
}
vrrp_instance VI_2 { #此处修改，不能跟v1重名
state BACKUP #此处修改
interface ens33
virtual_router_id 52 #此处修改
priority 99 #此处修改
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 2222 #此处修改
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.200 #服务IP修改
}
}
! Configuration File for keepalived
notification_email {
}
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 99
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.250
}
}
vrrp_instance VI_2 { #此处修改，不能跟v1重名
state MASTER #此处修改
interface ens33
virtual_router_id 52 #此处修改
priority 100 #此处修改
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 2222 #此处修改
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.200 #服务IP修改
}
}
不抢占模式
在互为主备的情况下，对于业务来说，第一次宕机，发生了切换，那么主节点好了，IP又漂移了回来，又发生了一次切换，第一次是因为故障发生切换，是正常的，那么第二次，就是可控制的，这就是让他不抢占。
! Configuration File for keepalived
global_defs {
}
vrrp_instance VI_1 {
state BACKUP #此处修改，纯靠优先级决定
interface ens33
virtual_router_id 51
priority 100
advert_int 1
nopreempt #非抢占模式
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 1111
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.250
}
}
vrrp_instance VI_2 { #此处修改，不能跟v1重名
state BACKUP #此处修改
interface ens33
virtual_router_id 52 #此处修改
priority 99 #此处修改
advert_int 1
authentication {
auth_type PASS
auth_pass 2222 #此处修改
}
virtual_ipaddress {
192.168.24.200 #服务IP修改
}
}
real server宕机
我们之前说过，keepalived是利用checker这个组建实现调度器监控后端RS，当后端RS宕机后，就不在给它发送报文，并把它剔除出去，现在我们来做一下这个实验。
#首先配置后端RS，后端RS需配置lvs。
#!/bin/bash
case $1 in
start)
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 2 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
ifconfig ens33:0 192.168.24.250/32 broadcast 192.168.24.250 up
if [ $? -eq 0 ];then
route add -host 192.168.24.250 dev ens33:0
fi
echo "ok"
;;
stop)
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_ignore
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_ignore
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/all/arp_announce
echo 0 > /proc/sys/net/ipv4/conf/lo/arp_announce
ifconfig ens33:0 down
route del -host 192.168.24.250
echo "lose"
;;
*)
echo "go away"
;;
esac
#而后配置keepalived，把virtual_server段注释解开，需配置在24.250虚IP的主节点上。
virtual_server 192.168.24.250 80 { #此处修改为后端RS的VIP和他的网站端口
delay_loop 3 #健康检查时间间隔
lb_algo rr
lb_kind DR
protocol TCP
real_server 192.168.24.10 80 { #此出为后端RSIP和80端口
weight 1 #权重
HTTP_GET { #协议
url {
path /
status_code 200
}
connect_timeout 3 #连接超时时间
nb_get_retry 3 #重连次数
delay_before_retry 3 #重连时间间隔
}
}
real_server 192.168.24.11 80 { #此出为后端RSIP和80端口
weight 1 #权重
HTTP_GET { #协议
url {
path /
status_code 200
}
connect_timeout 3 #连接超时时间
nb_get_retry 3 #重连次数
delay_before_retry 3 #重连时间间隔
}
}
}
#重新启动keepalived，使用ipvsadm查看是否添加成功
#后端RS启动httpd，使用windows抓取网页
systemctl start httpd
curl 192.168.24.250
#而后停掉后端RS中的任意一台的httpd
systemctl stop httpd
#等待一下，再抓取网页，只会抓取到一台的，而且使用ipvsadm查看，停掉的那台已经被剔除了。
ipvsadm –L –n
#当我重启或恢复，那么就会自动把它添加回去