centos 7之keepalived双机热备理论+配置文件详解

快来打我* 2021-11-09 12:04 454阅读 0赞

**一、keepalived工作原理及作用：**

keepalived最初是专门针对LVS设计的一款强大的辅助工具，主要用来提供故障切换和健康检

查功能——判断LVS负载调度器、节点服务器的可用性，及时隔离并替换为新的服务器，当故

障主机回复后将其重新加入群集。单独部署LVS环境的话，调度器发生宕机的话，整个群集就

失效了，某一个web节点宕机后，客户端在访问时，总会碰上访问不到网页的情况，所以，将

keepalived和LVS结合起来，才可形成一个真正的高可用群集，当然，后端的共享存储也必须

搭建一个高可用的存储服务器，三者其中有一个满足不了，都不能称之为一个高可用的群集环

境。

keepalived官方网站： [keepalived官网][keepalived]，在非LVS环境中，keepalived也可以作为热备软件

使用。

keepalived采用VRRP（虚拟路由冗余协议）热备份协议，以软件的方式实现Linux服务器的

多机热备。VRRP是针对路由器的一种备份解决方案——由多台路由器组成一个热备组，通

过共用的虚拟IP（VIP）地址对外提供服务；每个热备份组内同一时刻只有一台主路由器提

供服务，其他路由器处于冗余状态，若当前在线的路由器失效，则其他路由器会自动接替

（优先级决定接替顺序）虚拟IP地址，以继续提供服务。

热备组内的每台路由器都可能成为主路由器，虚拟路由器的IP地址（VIP）可以在热备组内

路由器进行转移，所以也称为漂移IP地址。使用keepalived时，漂移地址的实现不需要手动

建立虚接口配置文件（如ens33:0），而是由keepalived根据配置文件自动管理。

基于VRRP的热备方式，keepalived可以用作服务器的故障切换，每个热备组可以有多台服

务器——最常用的是多机热备了。在这种多机热备方案中，故障切换主要针对虚拟IP地址的

漂移来实现。因此能适用于各种应用服务器（不管是Web、FTP、Mail、还是SSH、DNS....）。

**二、keepalived双机热备配置详解：**

**通过下面简易的环境图，可以去全面的了解双机热备的配置及功能：**

![centos  7之keepalived双机热备理论+配置文件详解][centos 7_keepalived]

**1、配置主服务器：**

[root@lVS1 ~]# systemctl stop firewalld            #关闭防火墙
    [root@lVS1 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm      安装所需工具
    [root@lVS1 ~]# systemctl enable keepalived        #设置开机自启动
    [root@lVS1 ~]# cd /etc/keepalived/
    [root@lVS1 keepalived]# cp keepalived.conf keepalived.conf.bak         #备份配置文件
    [root@lVS1 keepalived]# vim keepalived.conf               #编辑配置文件
    
    global_defs {
       notification_email {
         acassen@firewall.loc     #启用邮件通知功能，这里设置收件人地址，可以配置多个
         failover@firewall.loc
         sysadmin@firewall.loc
       }
       notification_email_from Alexandre.Cassen@firewall.loc            #发件人姓名、地址
       smtp_server 192.168.200.1
       smtp_connect_timeout 30
       router_id LVS_DEVEL1           #本服务器的名称（在群集中必须唯一）。
                ..............    #省略部分内容
    }
    vrrp_instance VI_1 {                     #定义VRRP热备实例
        state MASTER              #热备状态，MASTER表示主服务器（注意大小写）
        interface ens33             #承载VIP地址的物理接口
        virtual_router_id 51                 #虚拟路由器的ID号，每个热备组保持一致。
        priority 100                           #优先级0-100，数值越大越优先。
        advert_int 1                   #通告间隔秒数（心跳频率）。
        authentication {                     #认证信息，每个热备组保持一致
            auth_type PASS                #认证类型
            auth_pass 1111                 #密码字串
        }
        virtual_ipaddress {             #指定漂移地址，可以有多个
        192.168.1.100
        }
    }
    
            .........................            #省略部分内容

确认上面配置无误后，然后启动keepalived服务，实际状态为MASTER的主服务器将为ens33接口自动添加VIP地址，通过ip命令可以查看（注意:ifconfig命令看不到）。

[root@lVS1 keepalived]# systemctl start keepalived          #启动该服务
    [root@lVS1 keepalived]# ip a show dev ens33           #查看ens33接口
    2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UPUt qlen 1000
        link/ether 00:0c:29:77:2c:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.1.1/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens33
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet 192.168.1.100/32 scope global ens33       #可以看到VIP已经配置在ens33上。
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::95f8:eeb7:2ed2:d13c/64 scope link noprefixroute 
           valid_lft forever preferred_lft forever

**2、配置备份服务器（LVS2）：**

在同一keepalived热备组内，所有服务器的keepalived配置文件基本相同，某些配置项也必

须相同，包括**虚拟路由器的ID号、认证信息、漂移地址、心跳频率**等，不同之处主要在于路

由**器名称、热备状态、优先级**。具体配置时需要注意以下几点：

*  服务器名称（route\_id）：建议为每个参与热备的服务器指定不同的名称。
 *  热备状态（state）：至少应有一台主服务器，将状态设置为MASTER；可以有多台备用的服务器，将状态设置为BACKUP。
 *  优先级（priority）：数值越大则取得VIP控制权的优先级就越高，因此主服务的优先级应设置为最高；其他备用服务器可依次递减，但不能相同，以免在争夺VIP控制权时发生冲突。

**配置备用服务器时（可以有多台），可以直接将主服务器的keepa.conf文件复制过来，修改服务器名称、热备状态、优先级，这三项就可以了**，哪怕是其中包含了一些web节点的配置，也不用修改，也不能修改。

[root@LVS2 ~]# systemctl stop firewalld            #关闭防火墙
    [root@LVS2 ~]# yum -y install keepalived ipvsadm          #安装相关工具
    [root@LVS2 ~]# scp root@192.168.1.1:/etc/keepalived/keepalived.conf /etc/keepalived/
    #使用主服务器root用户将主服务器的keepalived配置文件复制过来。
    root@192.168.1.1 s password:                    #输入主服务器root用户的密码
    keepalived.conf                             100% 3549     3.5MB/s   00:00   
    [root@LVS2 ~]# vim /etc/keepalived/keepalived.conf 
    global_defs {
       ...............
       router_id LVS_DEVEL2                    #修改这里的服务器名称
      .....................
    
    }
                    ..............
    vrrp_instance VI_1 {
        state BACKUP             #修改这里的状态，改为BACKUP
        interface ens33         #若该服务器承载VIP的物理接口有变，则这里也要修改
        virtual_router_id 51
        priority 90               #修改优先级，要比主服务器低。
        advert_int 1
        authentication {
            auth_type PASS
            auth_pass 1111
        }   
        virtual_ipaddress {
        192.168.1.100
        }
    }   
                  .................
    #改动上述几行后，保存退出即可。
    [root@LVS2 ~]# systemctl start keepalived         #启动服务
    [root@LVS2 ~]# systemctl enable keepalived         #设置开机自启动

**此时主服务器仍然在线，VIP地址实际上仍然由主服务器控制，其他服务器处于备份状态，因此在备用服务器中将不会为ens33接口添加VIP地址：**

[root@LVS2 ~]# ip a show dev ens33                  #查看ens33接口，不会看到VIP
    2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,Udel state UP group default qlen 1000
        link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.1.2/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens33
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
           valid_lft forever preferred_lft forever

**3、测试双机热备功能：**

**将主服务器关机**，或停止keepalived服务，等待约15秒后，查看备份服务器的ens33网卡，会发现漂移地址已经转移过来了，说明双机热备功能生效。待主服务器开机后，漂移地址会自动转移回到主服务器上。

[root@localhost ~]# ip a show dev ens33   #主服务器关机后查看备份服务器的网卡信息
    2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP state UP group default qlen 1000
        link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.1.2/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens33
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet 192.168.1.100/32 scope global ens33                   #漂移地址已经转移过来了
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
           valid_lft forever preferred_lft forever

**再将主服务器开机，会发现VIP已经转移回了主服务器，而备份服务器又查不到了VIP：**

[root@LVS1 ~]# ip a show dev ens33              #在主服务器上进行查看
    2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,Lefault qlen 1000
        link/ether 00:0c:29:77:2c:03 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.1.1/24 brd 192.168.1.255 scope global noprefixroute ens33
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet 192.168.1.100/32 scope global ens33             #VIP地址在这里了
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::95f8:eeb7:2ed2:d13c/64 scope link noprefixroute 
           valid_lft forever preferred_lft forever
    [root@LVS2 ~]# ip a show dev ens33               #在备份服务器上进行查看
    2: ens33: <BROADCAST,MULTICAST,UP,P grou00
        link/ether 00:0c:29:9a:09:98 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff
        inet 192.168.1.2/24 brd 192.168.1.255 scope goute ens33
           valid_lft forever preferred_lft forever
        inet6 fe80::3050:1a9b:5956:5297/64 scope link noprefixroute 
           valid_lft forever preferred_lft forever

最后，附上一个配置实例：[搭建：LVS+Keepalived高可用Web服务群集环境][LVS_Keepalived_Web]。

[keepalived]: https://www.keepalived.org/
[centos 7_keepalived]: https://s1.51cto.com/images/blog/201907/04/a73969ada97b6133a013bfacdbbc3444.png?x-oss-process=image/watermark,size_16,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_90,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=
[LVS_Keepalived_Web]: https://blog.51cto.com/14154700/2416771