Linux下安装Keepalived及原理分析 2024/11/19 饿虎岗资源网

1、keepalived 原理

1、keepalived是什么

keepalived是集群管理中保证集群高可用的一个服务软件，其功能类似于heartbeat，用来防止单点故障。

2、keepalived工作原理

keepalived是以VRRP协议为实现基础的，VRRP全称Virtual Router Redundancy Protocol，即虚拟路由冗余协议。

虚拟路由冗余协议，可以认为是实现路由器高可用的协议，即将N台提供相同功能的路由器组成一个路由器组，这个组里面有一个master和多个backup，master上面有一个对外提供服务的vip（该路由器所在局域网内其他机器的默认路由为该vip），master会发组播，当backup收不到vrrp包时就认为master宕掉了，这时就需要根据VRRP的优先级来选举一个backup当master。这样的话就可以保证路由器的高可用了。

keepalived主要有三个模块，分别是core、check和vrrp。core模块为keepalived的核心，负责主进程的启动、维护以及全局配置文件的加载和解析。check负责健康检查，包括常见的各种检查方式。vrrp模块是来实现VRRP协议的。

3、keepalived的配置文件

keepalived只有一个配置文件keepalived.conf，里面主要包括以下几个配置区域，分别是global_defs、static_ipaddress、static_routes、vrrp_script、vrrp_instance和virtual_server

2、keepalived 在Linux下的安装

1、准备工作

Linux主机：10.122.111.80 、
Linux主机：10.122.111.81、
虚拟IP：10.122.111.99、
操作系统：银河麒麟 V3.3

2、安装Keepalived

两台Linux主机都需要安装Keepalived，如下步骤两台机需要重复进行。

1、下载Keepalived

下载至目录：/home/zz/user/software

wget http://keepalived.org/software/keepalived-1.3.8.tar.gz

2、解压Keepalived

tar -zxvf keepalived-1.3.8.tar.gz

3、配置Keepalived

cd keepalived-1.3.8/

./configure

此步骤可能出现错误，

checking libnfnetlink/libnfnetlink.h usability... no

checking libnfnetlink/libnfnetlink.h presence... no

checking for libnfnetlink/libnfnetlink.h... no

configure: error: libnfnetlink headers missing

如下图：

解决方法如下：

将 usr.zip 包解压至keepalived-1.3.8目录，解压，然后执行

cp -R usr/ /

成功后，重新执行

./configure

成功，如下图：

4、编译安装Keepalived

make
make install

3、配置防火墙

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter INPUT 0 \ --in-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT

firewall-cmd --direct --permanent --add-rule ipv4 filter OUTPUT 0 \ --out-interface p4p1 --destination 224.0.0.18 --protocol vrrp -j ACCEPT

firewall-cmd --reload

注意：上述【p4p1】为配置的网卡名称。

4、配置服务启动

cp /home/zz/user/software/keepalived-1.3.8/keepalived/etc/init.d/keepalived /etc/init.d/
mkdir /etc/keepalived
cp /usr/local/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/

执行完成后，即可使用服务的形式启动Keepalived，如下：

service keepalived start

如果使用 service keepalived status命令查看状态出现如下问题：

/etc/init.d/keepalived:行15: /etc/sysconfig/keepalived: 没有那个文件或目录

则需要执行：

ln -s /usr/local/etc/sysconfig/keepalived /etc/sysconfig/

执行成功后，重启Keepalived服务，即可查看状态。

如果Keepalived启动不成功，错误信息如下：

Keepalived_vrrp exited with permanent error CONFIG. Terminating

说明Keepalived 核心配置文件配置有误，继续往下配置即可，此问题先不用处理。

5、配置双机

Keepalived配置文件为：/etc/keepalived/keepalived.conf，

现进行如下配置：

使用10.122.111.80 为主节点，

使用10.122.111.81为从节点进行配置，

修改主节点80的配置文件 keepalived.conf，内容修改如下所示：

! 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 SERVER_1
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state MASTER
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 100
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

修改从节点81的配置文件 keepalived.conf，内容修改如下所示：

! 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 SERVER_2
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state BACKUP
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 50
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

配置完成后，分别启动 Keepalived，并进行状态查看，如下图：

6、配置非抢占模式

Keepalived默认为抢占模式，主节点Master在故障回复重新开启使用时会掠夺当前从服务器的虚拟IP，重新占据中心地位，在一个去中心化的集群中，可配置非抢占模式，即正在处于服务状态的主机虚拟IP不会被抢走知道此台服务器出现问题。

只需要在原有Master配置文件中修改如下配置即可（Backup节点无需更改）：

nopreempt

state BACKUP

调整后的配置文件如下：

! 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 SERVER_1
  vrrp_skip_check_adv_addr
  vrrp_garp_interval 0
  vrrp_gna_interval 0
 }
 vrrp_instance VI_1 {
   state BACKUP  # 此处由MASTER调整为BACKUP
   nopreempt    # 此处添加非抢占模式配置
   interface p4p1
   virtual_router_id 55
   priority 100
   protocol TCP
   advert_int 1
   authentication {
     auth_type PASS
     auth_pass 1111
   }
   virtual_ipaddress {
     10.122.111.99/24
   }
 }

7、查看虚拟IP指向

判断当前服务器是否拥有虚拟IP，执行如下命令，如果有结果则说明当前服务器正处于服务状态，如果查询为空，则说明当前服务器不用有虚拟IP，处于备用状态。

ip addr|grep 10.122.111.99

说明当前服务器拥有虚拟IP。

8、如何判断脑裂？

分别在两台机查看当前服务器是否拥有虚拟IP，如果两台服务器都拥有，则说明发生了脑裂，证明目前双机通信出现问题，产生此问题的原有在于两台服务器都探测不到组内其他服务器的状态（心跳请求无法正常响应），私自判定另一台服务器挂起，则抢占虚拟IP，脑裂的出现是不被允许的，解决此问题的方法为检查防火墙设置（关闭防火墙）或者使用串口通信。

Linux下安装Keepalived及原理分析

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