利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解-創(chuàng)新互聯(lián)

在這個高度信息化的IT時代，企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)、業(yè)務(wù)運(yùn)營、銷售和支持，以及日常管理等環(huán)節(jié)越來越依賴于計(jì)算機(jī)信息和服務(wù)，對高可用（HA）技術(shù)的應(yīng)用需求不斷提高，以便提供持續(xù)的、不間斷的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

讓客戶滿意是我們工作的目標(biāo)，不斷超越客戶的期望值來自于我們對這個行業(yè)的熱愛。我們立志把好的技術(shù)通過有效、簡單的方式提供給客戶，將通過不懈努力成為客戶在信息化領(lǐng)域值得信任、有價值的長期合作伙伴，公司提供的服務(wù)項(xiàng)目有：域名注冊、虛擬空間、營銷軟件、網(wǎng)站建設(shè)、石景山網(wǎng)站維護(hù)、網(wǎng)站推廣。

一、Keepalived雙機(jī)熱備基礎(chǔ)知識

1.Keepalived概述

Keepalived起初是專門針對LVS設(shè)計(jì)的一款強(qiáng)大的輔助工具，主要用來提供故障切換和健康檢查功能——判斷LVS負(fù)載調(diào)度器、節(jié)點(diǎn)服務(wù)器的可用性，及時隔離并替換為新的服務(wù)器，當(dāng)故障主機(jī)恢復(fù)后將其重新加入群集。

Keepalived的官方網(wǎng)站：http://www.keepalived.org/ 雖然說主要是用于LVS群集環(huán)境，但是在非LVS群集環(huán)境中，也可以作為熱備軟件使用。

2.Keepalived的熱備方式

Keepalived采用VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議）熱備份協(xié)議，以軟件的方式實(shí)現(xiàn)Linux服務(wù)器的多機(jī)熱備功能。VRRP是針對路由器的一種備份解決方案——由多臺路由器組成一個熱備組，通過共用的虛擬IP地址對外提供服務(wù)；每個熱備組內(nèi)同一時刻只有一個路由器提供服務(wù)，其他路由器處于冗余狀態(tài)，若當(dāng)前在線的路由器失效，則其他路由器會自動接替（根據(jù)優(yōu)先級）虛擬IP地址，以繼續(xù)提供服務(wù)。

VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議）和HSRP（熱備份路由協(xié)議）原理幾乎一樣，只不過VRRP是公有協(xié)議；HSRP是Cisco的私有協(xié)議。對于VRRP（虛擬路由冗余協(xié)議）原理不太明白，可以參考博文：HSRP（熱備份路由協(xié)議）詳解博文中有詳細(xì)的解釋。

熱備組內(nèi)的每臺路由器都可能稱為主路由器，虛擬路由器的IP地址（VIP）可以在熱備組內(nèi)的路由器之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移，所以也稱為漂移IP地址，如圖：
利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解
使用Keepalived時，漂移地址的實(shí)現(xiàn)不需要手動建立虛接口配置文件（比如：ens33：0）；而是由Keepalived根據(jù)配置文件自動管理的。

3.安裝Keepalived

安裝Keepalived服務(wù)特別簡單，Centos 7系統(tǒng)盤中都有相應(yīng)的軟件包，通過YUM安裝即可！除此之外，在LVS群集環(huán)境中應(yīng)用時，也需要用到ipvsadm管理工具（查看負(fù)載分配情況時使用）。

[root@localhost ~]# yum -y install keepalived ipvsadm
//安裝Keepalived和ipvsadm
[root@localhost ~]# systemctl start keepalived
//啟動Keepalived服務(wù)

二、使用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備

基于VRRP的熱備方式，Keepalived可以用作服務(wù)器的故障切換，每個熱備組可以有多臺服務(wù)器——當(dāng)然，最常用的應(yīng)該就是雙機(jī)熱備了。在這種雙機(jī)熱備方案中，故障切換主要針對虛擬IP地址的漂移來實(shí)現(xiàn)，因此能夠適用于各種應(yīng)用服務(wù)器（比如：Web、FTP、Mail、SSH、DNS等）。

通過一個示例來了解Keepalived雙機(jī)熱備的配置方法，如圖：
利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解
主、備服務(wù)器中都需要安裝Keepalived。（httpd服務(wù)最好也都安上，用于測試！）詳細(xì)步驟如下：

1.主服務(wù)器的配置

Keepalived服務(wù)的配置文件是/etc/keepalived//keepalived.conf。具體操作如下：

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived ipvsadm httpd
//安裝相應(yīng)的服務(wù)、關(guān)閉防火墻和SELinux
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
//編輯Keepalived服務(wù)的配置文件
global_defs {
   notification_email {
     root@localhost.localdomain                                  //收件人地址
   }
   notification_email_from root  root@localhost.localdomain                     //發(fā)件人姓名、地址
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30                            //以上信息是關(guān)于發(fā)送郵件的內(nèi)容，根據(jù)實(shí)際情況填寫就好
   router_id HA_TEST_R1                               //本路由器（服務(wù)器）的名稱
}

vrrp_instance VI_1 {                                       //定義VRRP熱備實(shí)例
    state MASTER                                           //熱備狀態(tài)，MASTER表示為主服務(wù)器
    interface ens33                                          //承載VIP的物理網(wǎng)卡接口
    virtual_router_id 1                                     //虛擬路由器的ID，每個熱備組保持一致
    priority 100                                                //優(yōu)先級100，數(shù)值越大優(yōu)先級越高（大255）
    advert_int 1                                              //通告間隔秒數(shù)（心跳頻率）
    authentication {                                        //認(rèn)證信息，每個熱備組要保持一致
        auth_type PASS                                  //認(rèn)證類型
        auth_pass 1111                                   //密碼字串
    }
    virtual_ipaddress { 
        192.168.1.254                                    //指定漂移地址（VIP），可以有多個（但必須跟物理接口是同網(wǎng)段的）
    }
}

確認(rèn)配置信息沒有錯誤后，啟動Keepalived服務(wù)。實(shí)際狀態(tài)為MASTER的主服務(wù)器將為ens33接口自動添加VIP地址，通過ip命令查看（ifconfig命令看不到）。

[root@localhost ~]# systemctl restart keepalived
//重啟服務(wù)
[root@localhost ~]# ip addr show dev ens33
//查看漂移IP地址是否存在
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:00:11:89 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.1/24 brd 192.168.1.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.1.254/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::c4bc:2e5a:89b:8729/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft foreve
[root@localhost ~]# echo “aaaaaaaaa” > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# systemctl start httpd
//修改httpd服務(wù)的主頁文件，用于測試！

2.備用服務(wù)器的配置

在同一個Keepalived熱備組內(nèi)，所有服務(wù)器的Keepalived配置文件基本相同，包括虛擬路由器的ID、認(rèn)證信息、漂移地址、心跳頻率等（必須一樣）；不同之處主要在于路由器名稱、熱備狀態(tài)、優(yōu)先級。

路由器名稱：建議為每個參與熱備的服務(wù)器指定不同的名稱；
熱備狀態(tài)：至少應(yīng)有一個主服務(wù)器，將狀態(tài)設(shè)置為MASTER；可以有多臺備用服務(wù)器，將狀態(tài)設(shè)置為BACKUP；
優(yōu)先級：數(shù)值越大則會取得VIP控制權(quán)的優(yōu)先級越高，因此主服務(wù)器的優(yōu)先級應(yīng)為熱備組中的高；其他備用服務(wù)器的優(yōu)先級可依次遞減，但不要相同，以免爭奪VIP控制權(quán)時發(fā)生沖突；

配置備用服務(wù)器（可以有多臺）時，可參考主服務(wù)器的keepa.conf配置文件內(nèi)容，只需修改路由器名稱、熱備狀態(tài)、優(yōu)先級即可！如下：

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived ipvsadm httpd
//安裝相應(yīng)的服務(wù)、關(guān)閉防火墻和SELinux
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
//編輯Keepalived服務(wù)的配置文件
global_defs {
   notification_email {
     root@localhost.localdomain
   }
   notification_email_from root  root@localhost.localdomain
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30
   router_id HA_TEST_R2                                 //本路由器（服務(wù)器）名稱（修改）
}

vrrp_instance VI_1 {
    state BACKUP                                              //熱備狀態(tài)，BACKUP表示備用服務(wù)器（修改）
    interface ens33
    virtual_router_id 1
    priority 99                                                     //優(yōu)先級（修改）
    advert_int 1
    authentication {
        auth_type PASS
        auth_pass 1111
    }
    virtual_ipaddress {
        192.168.1.254
    }
}

確認(rèn)配置無誤，啟動Keepalived服務(wù)，此時主服務(wù)器在線。VIP仍然由主服務(wù)器控制，而其他服務(wù)器處于備用狀態(tài)。

[root@localhost ~]# systemctl start keepalived
[root@localhost ~]# ip addr show ens33
//啟動Keepalived服務(wù)、確認(rèn)VIP地址（沒有VIP地址）
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:2b:56:b5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.2/24 brd 192.168.1.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::aa26:7be4:3379:130f/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever
[root@localhost ~]# echo "qqqqqqqqqqq" > /var/www/html/index.html
[root@localhost ~]# systemctl start httpd
//啟動http服務(wù)，設(shè)置不一樣的主頁（用于測試！）

3.測試雙機(jī)熱備功能

（1）連通性測試

在客戶機(jī)上執(zhí)行“ping -t 192.168.1.254”（VIP地址），能夠正常通信，持續(xù)測試！

[root@localhost ~]# systemctl stop keepalived
//主服務(wù)器故意停止Keepalived服務(wù)

查看客戶機(jī)測試效果，如圖：
利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解
切換時客戶機(jī)會有延遲，也可能丟一兩個包。

[root@localhost ~]# ip addr show ens33
//備用服務(wù)器查看VIP地址（發(fā)現(xiàn)VIP已經(jīng)自動轉(zhuǎn)移到備用服務(wù)器上）
2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc pfifo_fast state UP qlen 1000
    link/ether 00:0c:29:2b:56:b5 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
    inet 192.168.1.2/24 brd 192.168.1.255 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet 192.168.1.254/32 scope global ens33
       valid_lft forever preferred_lft forever
    inet6 fe80::aa26:7be4:3379:130f/64 scope link 
       valid_lft forever preferred_lft forever

（2）Web訪問測試

客戶機(jī)訪問測試，如圖：
利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解
當(dāng)原來優(yōu)先級為100的服務(wù)器開啟Keepalived服務(wù)時，客戶機(jī)再次訪問，將會改變網(wǎng)頁內(nèi)容。

[root@localhost ~]# systemctl start keepalived
//主服務(wù)器啟動Keepalived服務(wù)

客戶機(jī)訪問測試，如圖：
利用Keepalived實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備詳解

也可查看系統(tǒng)日志（/var/log/messages），來獲取詳細(xì)信息！

通過Keepalived服務(wù)搭建的是高可用群集，跟通過LVS搭建的負(fù)載均衡群集，不一樣。關(guān)于群集類型的信息介紹可以參考博文：LVS負(fù)載均衡群集詳解

本次博文主要是利用Keepalived構(gòu)建雙機(jī)熱備（一主+一備）；一樣的道理，利用Keepalived構(gòu)建多機(jī)熱備一樣（一主+多備）。這里就是詳細(xì)介紹了！

———————— 本文至此結(jié)束，感謝閱讀 ————————

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