利用Keepalived實現雙機熱備詳解

在這個高度信息化的IT時代，企業的生產系統、業務運營、銷售和支持，以及日常管理等環節越來越依賴于計算機信息和服務，對高可用（HA）技術的應用需求不斷提高，以便提供持續的、不間斷的計算機系統或網絡服務。

一、Keepalived雙機熱備基礎知識

1.Keepalived概述

Keepalived起初是專門針對LVS設計的一款強大的輔助工具，主要用來提供故障切換和健康檢查功能——判斷LVS負載調度器、節點服務器的可用性，及時隔離并替換為新的服務器，當故障主機恢復后將其重新加入群集。

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

2.Keepalived的熱備方式

Keepalived采用VRRP（虛擬路由冗余協議）熱備份協議，以軟件的方式實現Linux服務器的多機熱備功能。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；每個熱備組內同一時刻只有一個路由器提供服務，其他路由器處于冗余狀態，若當前在線的路由器失效，則其他路由器會自動接替（根據優先級）虛擬IP地址，以繼續提供服務。

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

熱備組內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）可以在熱備組內的路由器之間進行轉移，所以也稱為漂移IP地址，如圖：

使用Keepalived時，漂移地址的實現不需要手動建立虛接口配置文件（比如：ens33：0）；而是由Keepalived根據配置文件自動管理的。

3.安裝Keepalived

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

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

二、使用Keepalived實現雙機熱備

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

通過一個示例來了解Keepalived雙機熱備的配置方法，如圖：

主、備服務器中都需要安裝Keepalived。（httpd服務最好也都安上，用于測試！）詳細步驟如下：

1.主服務器的配置

Keepalived服務的配置文件是/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
//安裝相應的服務、關閉防火墻和SELinux
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
//編輯Keepalived服務的配置文件
global_defs {
   notification_email {
     root@localhost.localdomain                                  //收件人地址
   }
   notification_email_from root  root@localhost.localdomain                     //發件人姓名、地址
   smtp_server 127.0.0.1
   smtp_connect_timeout 30                            //以上信息是關于發送郵件的內容，根據實際情況填寫就好
   router_id HA_TEST_R1                               //本路由器（服務器）的名稱
}

vrrp_instance VI_1 {                                       //定義VRRP熱備實例
    state MASTER                                           //熱備狀態，MASTER表示為主服務器
    interface ens33                                          //承載VIP的物理網卡接口
    virtual_router_id 1                                     //虛擬路由器的ID，每個熱備組保持一致
    priority 100                                                //優先級100，數值越大優先級越高（最大255）
    advert_int 1                                              //通告間隔秒數（心跳頻率）
    authentication {                                        //認證信息，每個熱備組要保持一致
        auth_type PASS                                  //認證類型
        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段的）
    }
}

確認配置信息沒有錯誤后，啟動Keepalived服務。實際狀態為MASTER的主服務器將為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
[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服務的主頁文件，用于測試！

2.備用服務器的配置

在同一個Keepalived熱備組內，所有服務器的Keepalived配置文件基本相同，包括虛擬路由器的ID、認證信息、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、優先級。

• 路由器名稱：建議為每個參與熱備的服務器指定不同的名稱；
• 熱備狀態：至少應有一個主服務器，將狀態設置為MASTER；可以有多臺備用服務器，將狀態設置為BACKUP；
• 優先級：數值越大則會取得VIP控制權的優先級越高，因此主服務器的優先級應為熱備組中的最高；其他備用服務器的優先級可依次遞減，但不要相同，以免爭奪VIP控制權時發生沖突；

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

[root@localhost ~]# systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0
[root@localhost ~]# yum -y install keepalived ipvsadm httpd
//安裝相應的服務、關閉防火墻和SELinux
[root@localhost ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
//編輯Keepalived服務的配置文件
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（服務器）名稱（修改）
}

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

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

[root@localhost ~]# systemctl start keepalived
[root@localhost ~]# ip addr show ens33
//啟動Keepalived服務、確認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，設置不一樣的主頁（用于測試！）

3.測試雙機熱備功能

（1）連通性測試

在客戶機上執行“ping -t 192.168.1.254”（VIP地址），能夠正常通信，持續測試！

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

查看客戶機測試效果，如圖：

切換時客戶機會有延遲，也可能丟一兩個包。

[root@localhost ~]# ip addr show ens33
//備用服務器查看VIP地址（發現VIP已經自動轉移到備用服務器上）
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

客戶機訪問測試，如圖：

當原來優先級為100的服務器開啟Keepalived服務時，客戶機再次訪問，將會改變網頁內容。

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

客戶機訪問測試，如圖：

也可查看系統日志（/var/log/messages），來獲取詳細信息！

通過Keepalived服務搭建的是高可用群集，跟通過LVS搭建的負載均衡群集，不一樣。關于群集類型的信息介紹可以參考博文：LVS負載均衡群集詳解

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

———————— 本文至此結束，感謝閱讀 ————————