keepalived配置架构详解
一、keepalived架构
keepalived基于VRRP协议的软件,其原发起是为了解决LVS的HA问题而衍生的一个软件,所以其对LVS支持比较好,目前和其他软件像haproxy等也可以比较好的结合。主要实现的功能是作RealServer的健康状态检查以及LoadBalance主机和BackUP主机之间failover。其可以实现基于端口、基于hash值、基于页面返回码或自定义方式的后端健康检测。其架构如下:
从 kernel 空间来看,其主机分为ipvs模块与netlink 模块两部分。netlink主要实现各种网络功能及vrrp的实现,ipvs模块主要实现lvs ipvs功能 。其在启动的时候会生成三个进程。一个主进程,fork两个子进程,其中一个为VRRP子进程,另一个为后端健康检查 。
二、keepalived配置
keepalived服务的主配置文件为keepalived.conf,其配置主要分为如下几部分(具体可以参考keepalived包中的keepalived.conf.SYNOPSIS):
1* Globals configurations
2 * Global definitions
3 * Static addresses
4 * Static routes
5* VRRP configuration
6 * VRRP scripts
7 * VRRP synchronization group
8 * VRRP instance
9* LVS configuration
10 * Virtual server group
11 * Virtual server
1、全局配置(Globals configurations)
全局配置在官方文档里分两部分:全局定义和静态路由。实际在配置的时候,这个大的静态路由配置下又分为,静态地址配置和路由配置两部分。所以我上面将其划分成了三部分 。
1.1、全局定义(Global definitions)
1global_defs { # Block identification
2 notification_email { # Email to send alertes to
3 [email protected] # 邮件接收人员信息,可以为多个
4 [email protected]
5 ...
6 }
7 notification_email_from [email protected] # 邮件发送者地址
8 smtp_server 127.0.0.1 # SMTP server IP address
9 smtp_connect_timeout 30 # 邮件发送连接超时时间,单位秒
10 router_id node1 # 机器标识,发送邮件时会知会此id
11 vrrp_mcast_group4 <IPv4 ADDRESS> # optional, default 224.0.0.18
12 vrrp_mcast_group6 <IPv6 ADDRESS> # optional, default ff02::12
13}
global_defs全局配置标识,表面这个区域{}是全局配置。notification_email配置的是keepalived在发生诸如切换操作时需要email接收者的地址,邮件地址可以多个,每行一个 。
1.2、静态地址与静态路由
1static_ipaddress { # block identification
2 <IP ADDRESS>/<MASK> brd <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE>
3 10.210.214.163/24 brd 10.210.214.255 dev eth0
4 ...
5}
6static_routes { # block identification
7 src <IP ADDRESS> [to] <IP ADDRESS>/<MASK> via|gw <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> table <TABLE-ID> # to is optional
8 10.0.0.0/8 via 10.210.214.1 dev eth0
9 src <IP ADDRESS> [to] <IP ADDRESS>/<MASK> via|gw <IP ADDRESS> or <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> table <TABLE-ID> # will use multipath route
10 blackhole <IP ADDRESS>[/<MASK>]
11 ...
12}
上面这个配置一般用不到,这里是要你主机没有配置IP的时候,可以通过keepalived帮我们配置IP,这点需要和VIP区分开,这里配置的并不是VIP 。上面括号SCOPE里的值可以是site、link、host、nowhere、global 。
2、VRRP配置
VRRP配置分三部分:VRRP同步组、VRRP实例、VRRP脚本三部分。
2.1、VRRP同步组
1vrrp_sync_group <STRING> { # VRRP sync group declaration
2 group { # group of instance to sync together
3 tomcat # 这里定义的tomcat和mysql是实例名,和下面的VRRP实例配置对应
4 mysql
5 ...
6 }
7 notify_master /path/to/to_master.sh # 切换到master状态时,要执行的脚本
8 notify_backup /path_to/to_backup.sh # 切换到backup状态时,要执行的脚本
9 notify_fault <STRING>|<QUOTED-STRING> # Script to run during FAULT transit
10 notify <STRING>|<QUOTED-STRING> # 任意状态切换,都执行后面的脚本
11 smtp_alert # 有切换时,进行全局配置中的邮件发送通知
12}
2.2、VRRP实例配置
1vrrp_instance tomcat { # 实例名和上面的同步组对应
2 use_vmac # Use VRRP Virtual MAC
3 vmac_xmit_base # Send/Recv VRRP messages from base
4 # interface instead of VMAC interface
5 native_ipv6 # Force instance to use IPv6
6 # when using mixed IPv4&IPv6 conf
7 state MASTER|BACKUP # 默认启动时,作为 MASTER还是BACKUP
8 interface eth0 # 监听接口
9 track_interface { # 哪些接口状态需要监控
10 eth0
11 eth1
12 <STRING> weight <INTEGER:-254..254>
13 ...
14 }
15 track_script { # Scripts state we monitor
16 <STRING>
17 <STRING> weight <INTEGER:-254..254>
18 ...
19 }
20 dont_track_primary # (default unset) ignore VRRP interface faults.
21 # useful for cross-connect VRRP config.
22 mcast_src_ip <IP ADDRESS> # src_ip to use into the VRRP packets
23 unicast_src_ip <IP ADDRESS> # src_ip to use into the VRRP packets (alias to mcast_src_ip)
24 unicast_peer { # Do not use multicast, instead send VRRP
25 <IP ADDRESS> # adverts to following list of ip address
26 ... # in unicast design fashion
27 }
28 lvs_sync_daemon_interface <STRING> # Binding interface for lvs syncd
29 garp_master_delay 10 # delay for gratuitous ARP after MASTER
30 # state transition
31 garp_master_refresh <INTEGER> # Periodic delay in seconds sending
32 # gratuitous ARP while in MASTER state
33 virtual_router_id <INTEGER-0..255> # VRRP VRID
34 priority <INTEGER-0..255> # VRRP PRIO
35 advert_int <INTEGER> # VRRP Advert interval (use default)
36 authentication { # Authentication block
37 auth_type PASS|AH # Simple Passwd or IPSEC AH
38 auth_pass <STRING> # Password string (up to 8 characters)
39 }
40 virtual_ipaddress { # VRRP IP addres block
41 192.168.200.17/24 dev eth1
42 <IP ADDRESS>/<MASK> brd <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> label <LABEL>
43 ...
44 }
45 virtual_ipaddress_excluded { # VRRP IP excluded from VRRP
46 <IP ADDRESS>/<MASK> brd <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> # packets
47 ...
48 }
49 virtual_routes { # VRRP virtual routes
50 src <IP ADDRESS> [to] <IP ADDRESS>/<MASK> via|gw <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> table <TABLE-ID> metric <METRIC> # to is optional
51 src <IP ADDRESS> [to] <IP ADDRESS>/<MASK> via|gw <IP ADDRESS> or <IP ADDRESS> dev <STRING> scope <SCOPE> table <TABLE-ID> # will use multipath route
52 ...
53 blackhole <IP ADDRESS>[/<MASK>]
54 }
55 nopreempt # Override VRRP RFC preemption default
56 preempt_delay # Seconds after startup until
57 # preemption. 0 (default) to 1,000
58 debug # Debug level
59 notify_master <STRING>|<QUOTED-STRING> # Same as vrrp_sync_group
60 notify_backup <STRING>|<QUOTED-STRING> # Same as vrrp_sync_group
61 notify_fault <STRING>|<QUOTED-STRING> # Same as vrrp_sync_group
62 notify_stop <STRING>|<QUOTED-STRING> # Script to launch when stopping vrrp
63 notify <STRING>|<QUOTED-STRING> # Same as vrrp_sync_group
64 smtp_alert # Same as vrrp_sync_group
65}<
- state:state指定instance(Initial)的初始状态,就是说在配置好后,这台服务器的初始状态就是这里指定的,但这里指定的不算,还是得要通过竞选通过优先级来确定,里如果这里设置为master,但如若他的优先级不及另外一台,那么这台在发送通告时,会发送自己的优先级,另外一台发现优先级不如自己的高,那么他会就回抢占为master
- interface:实例绑定的网卡,因为在配置虚拟IP的时候必须是在已有的网卡上添加的
- dont track primary:忽略VRRP的interface错误
- track interface:跟踪接口,设置额外的监控,里面任意一块网卡出现问题,都会进入故障(FAULT)状态,例如,用nginx做均衡器的时候,内网必须正常工作,如果内网出问题了,这个均衡器也就无法运作了,所以必须对内外网同时做健康检查
- mcast src ip:发送多播数据包时的源IP地址,这里注意了,这里实际上就是在那个地址上发送VRRP通告,这个非常重要,一定要选择稳定的网卡端口来发送,这里相当于heartbeat的心跳端口,如果没有设置那么就用默认的绑定的网卡的IP,也就是interface指定的IP地址
- garp master delay:在切换到master状态后,延迟多少秒进行ARP(gratuitous ARP)请求
- virtual router id:这里设置VRID,这里非常重要,相同的VRID为一个组,他将决定多播的MAC地址
- priority 100:设置本节点的优先级,优先级高的为master
- advert int:检查间隔,默认为1秒
- virtual ipaddress:这里设置的就是VIP,也就是虚拟IP地址,他随着state的变化而增加删除,当state为master的时候就添加,当state为backup的时候删除,这里主要是有优先级来决定的,和state设置的值没有多大关系,这里可以设置多个IP地址
- virtual routes:原理和virtual ipaddress一样,只不过这里是增加和删除路由
- lvs sync daemon interface:lvs syncd绑定的网卡
- nopreempt:设置不抢占,这里只能设置在state为backup的节点上,而且这个节点的优先级必须别另外的高
- preempt delay:抢占延迟
- debug:debug级别
- notify master:和sync group这里设置的含义一样,可以单独设置,例如不同的实例通知不同的管理人员,tomcat实例发给业务管理员,mysql的就发邮件给DBA
2.3、VRRP脚本
1vrrp_script check_running { # VRRP script declaration
2 script "/usr/local/bin/check_running" # 该脚本将定期的执行
3 interval <INTEGER> # 脚本执行间隔
4 weight <INTEGER:-254..254> # 权限偏移量,5表示权重增加10,-5表示权重减少5
5 fall <INTEGER> # required number of failures for KO switch
6 rise <INTEGER> # required number of successes for OK switch
7}
该脚本主要是监控VRRP实例用的,上面配置的脚本将后定期的执行,并将结果汇报 。我们可以定义多个VRRP脚本,该脚本真正需要用时,需要在VRRP_INSTANCE(实例)中进行调用 。如下:
1track_script {
2 check_running weight 20
3}
两者类似于函数与函数调用 。
三、LVS配置
这里的LVS配置是专门为keepalived+LVS集成准备的,这里LVS配置并不是指真的安装LVS然后用ipvsadm来配置他,而是用keepalived的配置文件来代替ipvsadm来配置LVS,这样会方便很多,一个配置文件搞定这些,维护方便,配置方便。LVS配置部分也分两部分:虚拟服务器组与虚拟服务器。
1、虚拟主机组
1virtual_server_group <STRING> {
2 <IP ADDRESS> <PORT> # VIP VPORT
3 ...
4 <IP ADDRESS RANGE> <PORT> # VIP range VPORT
5 ...
6 fwmark <INTEGER> # fwmark
7 ...
8}
这个配置是可选的,这里配置主要是为了让一台realserver上的某个服务可以属于多个Virtual Server,并且只做一次健康检查。
2、虚拟主机配置
1virtual_server 192.168.1.2 80 { #设置一个virtual server: VIP:Vport
2delay_loop 3 # service polling的delay时间,即服务轮询的时间间隔
3lb_algo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh #LVS调度算法
4lb_kind NAT|DR|TUN #LVS集群模式
5persistence_timeout 120 #会话保持时间(秒为单位),即以用户在120秒内被分配到同一个后端realserver
6persistence_granularity <NETMASK> #LVS会话保持粒度,ipvsadm中的-M参数,默认是0xffffffff,即每个客户端都做会话保持
7protocol TCP #健康检查用的是TCP还是UDP
8ha_suspend #suspendhealthchecker’s activity
9virtualhost <string> #HTTP_GET做健康检查时,检查的web服务器的虚拟主机(即host:头)
10sorry_server <IPADDR> <PORT> #备用机,就是当所有后端realserver节点都不可用时,就用这里设置的,也就是临时把所有的请求都发送到这里啦
11real_server <IPADDR> <PORT> #后端真实节点主机的权重等设置,主要,后端有几台这里就要设置几个
12{
13weight 1 #给每台的权重,0表示失效(不知给他转发请求知道他恢复正常),默认是1
14inhibit_on_failure #表示在节点失败后,把他权重设置成0,而不是冲IPVS中删除
15notify_up <STRING> | <QUOTED-STRING> #检查服务器正常(UP)后,要执行的脚本
16notify_down <STRING> | <QUOTED-STRING> #检查服务器失败(down)后,要执行的脚本
17………………后面是健康检查部分,后面会单独做一个篇幅介绍
先到这里吧,查看配置文件的每项信息远比真实操作麻烦。
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- Author: shisekong
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