keepalived 原理及配置介绍

什么是 Keepalived 呢，keepalived 观其名可知，保持存活，在网络里面就是保持在线了，也就是所谓的高可用或热备，用来防止单点故障(单点故障是指一旦某一点出现故障就会导致整个系统架构的不可用)的发生，Keepalived 通过请求一个 vip 来达到请求真是 IP 地址的功能，而 VIP 能够在一台机器发生故障时候，自动漂移到另外一台机器上，从来达到了高可用 HA 功能。那说到 keepalived 时不得不说的一个协议就是 VRRP 协议，可以说这个协议就是 keepalived 实现的基础，那么首先我们来看看 VRRP 协议；

VRRP 协议

网络在设计的时候必须考虑到冗余容灾，包括线路冗余，设备冗余等，防止网络存在单点故障，那在路由器或三层交换机处实现冗余就显得尤为重要，在网络里面有个协议就是来做这事的，这个协议就是 VRRP 协议，Keepalived 就是巧用 VRRP 协议来实现高可用性 (HA) 的 VRRP 协议。

Keepalived 配置文件详解

1.global_defs 全局配置

notification_email：指定当 keepalived 出现问题时，发送邮件给哪些用户。

notification_emai_from：发送邮件时，邮件的来源地址。

smtp_server <DOMAIN|IP> [PORT]：smtp 服务器的地址或域名。默认端口为 25, 如：smtp_server smtp.felix.com 25

smtp_helo_name <HOST_NAME>：指定在 HELO 消息中所使用的名称。默认为本地主机名。

smtp_connect_timeout：指定 smtp 服务器连接的超时时间。单位是秒。

router_id：指定标识该机器的 route_id. 如：route_id LVS_01

vrrp_mcast_group4 224.0.0.18：指定发送 VRRP 组播消息使用的 IPV4 组播地址。默认是224.0.0.18

vrrp_mcast_group6 ff02::12 指定发送 VRRP 组播消息所使用的 IPV6 组播地址。默认是ff02::12

default_interface eth0：设置静态地址默认绑定的端口。默认是 eth0。

lvs_sync_daemon <VRRP_INSTANCE> [id <SYNC_ID>] [maxlen ] [port ] [ttl ] [group ] 设置 LVS 同步服务的相关内容。可以同步 LVS 的状态信息。

INTERFACE：指定同步服务绑定的接口。

VRRP_INSTANCE：指定同步服务绑定的 VRRP 实例。

id <SYNC_ID>：指定同步服务所使用的 SYNCID，只有相同的 SYNCID 才会同步。范围是0-255.

maxlen：指定数据包的最大长度。范围是 1-65507

port：指定同步所使用的 UDP 端口。

group：指定组播 IP 地址。

lvs_flush：在 keepalived 启动时，刷新所有已经存在的 LVS 配置。

vrrp_garp_master_delay 10：当转换为 MASTER 状态时，延迟多少秒发送第二组的免费 ARP。默认为 5s，0 表示不发送第二组免的免费 ARP。

vrrp_garp_master_repeat 1：当转换为 MASTER 状态时，在一组中一次发送的免费 ARP 数量。默认是 5.

vrrp_garp_lower_prio_delay 10：当 MASTER 收到更低优先级的通告时，延迟多少秒发送第二组的免费 ARP。

vrrp_garp_lower_prio_repeat 1：当 MASTER 收到更低优先级的通告时，在一组中一次发送的免费 ARP 数量。

vrrp_garp_master_refresh 60：当 keepalived 成为 MASTER 以后，刷新免费 ARP 的最小时间间隔(会再次发送免费 ARP)。默认是 0，表示不会刷新。

vrrp_garp_master_refresh_repeat 2： 当 keepalived 成为 MASTER 以后，每次刷新会发送多少个免费 ARP。默认是 1.

vrrp_garp_interval 0.001：在一个接口发送的两个免费 ARP 之间的延迟。可以精确到毫秒级。默认是 0.

vrrp_lower_prio_no_advert true|false：默认是 false。如果收到低优先级的通告，不发送任何通告。

vrrp_version 2|3：设置默认的 VRRP 版本。默认是 2.

vrrp_check_unicast_src：在单播模式中，开启对 VRRP 数据包的源地址做检查，源地址必须是单播邻居之一。

vrrp_skip_check_adv_addr：默认是不跳过检查。检查收到的 VRRP 通告中的所有地址可能会比较耗时，设置此命令的意思是，如果通告与接收的上一个通告来自相同的 master 路由器，则不执行检查(跳过检查)。

vrrp_strict：严格遵守 VRRP 协议。下列情况将会阻止启动 Keepalived：1. 没有 VIP 地址。2. 单播邻居。3. 在 VRRP 版本 2 中有 IPv6 地址。

vrrp_iptables：不添加任何 iptables 规则。默认是添加 iptables 规则的。
如果 vrrp 进程或 check 进程超时，可以用下面的 4 个选项。可以使处于 BACKUP 状态的 VRRP 实例变成 MASTER 状态，即使 MASTER 实例依然在运行。因为 MASTER 或 BACKUP 系统比较慢，不能及时处理 VRRP 数据包。

vrrp_priority <-20 – 19>：设置 VRRP 进程的优先级。

checker_priority <-20 – 19>：设置 checker 进程的优先级。

vrrp_no_swap：vrrp 进程不能够被交换。

checker_no_swap：checker 进程不能够被交换。

script_user [groupname]：设置运行脚本默认用户和组。如果没有指定，则默认用户为 keepalived_script (需要该用户存在)，否则为 root 用户。默认 groupname 同 username。

enable_script_security：如果脚本路径的任一部分对于非 root 用户来说，都具有可写权限，则不会以 root 身份运行脚本。

nopreempt 默认是抢占模式 要是用非抢占式的就加上 nopreempt；

vrrp_script

scrip “/path/to/somewhere”：指定要执行的脚本的路径。

interval ：指定脚本执行的间隔。单位是秒。默认为1s。

timeout ：指定在多少秒后，脚本被认为执行失败。

weight <-254 — 254>：调整优先级。默认为2.

如果脚本执行成功(退出状态码为 0)，weight 大于 0，则 priority 增加。
如果脚本执行失败(退出状态码为非 0)，weight 小于0，则 priority 减少。
其他情况下，priority 不变。
rise ：执行成功多少次才认为是成功。

fall ：执行失败多少次才认为失败。

user [GROUPNAME]：运行脚本的用户和组。

init_fail：假设脚本初始状态是失败状态。

vrrp_sync_group

notify_master /path/to_master.sh [username [groupname]]
作用：当成为 MASTER 时，以指定的用户和组执行脚本。

notify_backup /path/to_backup.sh [username [groupname]]
作用：当成为 BACKUP 时，以指定的用户和组执行脚本。

notify_fault “/path/fault.sh VG_1” [username [groupname]]
作用：当该同步组 Fault 时，以指定的用户和组执行脚本。

notify /path/notify.sh [username [groupname]]
作用：在任何状态都会以指定的用户和组执行脚本。
说明：该脚本会在 notify_* 脚本后执行。

notify 可以使用 3 个参数，如下：
a. 可以是 GROUP 或 INTANCE，表明后面是组还是实例.
b. 组名或实例名。
c. 转换后的目标状态。有：MASTER、BACKUP、FAULT。

smtp_alert：当状态发生改变时，发送邮件。

global_tracking：所有的 VRRP 实例共享相同的 tracking 配置。

vrrp_instance

state MASTER|BACKUP：指定该 keepalived 节点的初始状态。

interface eth0：vrrp 实例绑定的接口，用于发送 VRRP 包。

use_vmac [VMAC_INTERFACE]：在指定的接口产生一个子接口，如 vrrp.51，该接口的 MAC 地址为组播地址，通过该接口向外发送和接收 VRRP 包。

vmac_xmit_base：通过基本接口向外发送和接收 VRRP 数据包，而不是通过 VMAC 接口。

native_ipv6：强制 VRRP 实例使用 IPV6.(当同时配置了 IPV4 和 IPV6 的时候)

dont_track_primary：忽略 VRRP 接口的错误，默认是没有配置的。

mcast_src_ip ：指定发送组播数据包的源 IP 地址。默认是绑定 VRRP 实例的接口的主 IP 地址。

unicast_src_ip ：指定发送单薄数据包的源 IP 地址。默认是绑定 VRRP 实例的接口的主 IP 地址。

version 2|3：指定该实例所使用的 VRRP 版本。

virtual_router_id 51：指定 VRRP 实例 ID，范围是 0-255.

priority 100：指定优先级，优先级高的将成为 MASTER。

advert_int 1：指定发送 VRRP 通告的间隔。单位是秒。

nopreempt：设置为不抢占。默认是抢占的，当高优先级的机器恢复后，会抢占低优先级的机器成为 MASTER，而不抢占，则允许低优先级的机器继续成为 MASTER，即使高优先级的机器已经上线。如果要使用这个功能，则初始化状态必须为 BACKUP。

preempt_delay：设置抢占延迟。单位是秒，范围是 0—1000，默认是 0. 发现低优先级的 MASTER 后多少秒开始抢占。

通知脚本：

notify_master | [username [groupname]]
notify_backup | [username [groupname]]
notify_fault | [username [groupname]]
notify | [username [groupname]]
当停止 VRRP 时执行的脚本。

notify_stop | [username [groupname]]
smtp_alert

virtual_server

virtual_server IP Port | virtual_server fwmark int | virtual_server group string {

  delay_loop <INT>：健康检查的时间间隔。

  lb_argo rr|wrr|lc|wlc|lblc|sh|dh：LVS 调度算法。

  lb_kind NAT|DR|TUN：LVS 模式。

  persistence_timeout 360：持久化超时时间，单位是秒。默认是6分钟。

  persistence_granularity：持久化连接的颗粒度。

  protocol TCP|UDP|SCTP：4 层协议。

  ha_suspend：如果virtual server 的 IP 地址没有设置，则不进行后端服务器的健康检查。

  virtualhost <STRING>：为 HTTP_GET 和 SSL_GET 执行要检查的虚拟主机。如virtualhost www.felix.com

  sorry_server <IPADDR> <PORT>：添加一个备用服务器。当所有的 RS 都故障时。

  sorry_server_inhibit：将inhibit_on_failure 指令应用于 sorry_server 指令。

  alpha：在 keepalived 启动时，假设所有的 RS 都是 down，以及健康检查是失败的。有助于防止 启动时的误报。默认是禁用的。

  omega：在 keepalived 终止时，会执行 quorum_down 指令所定义的脚本。

  quorum <INT>：默认值 1. 所有的存活的服务器的总的最小权重。

  quorum_up <STRING>：当 quorum 增长到满足 quorum 所定义的值时，执行该脚本。

  quorum_down <STRING>：当 quorum 减少到不满足 quorum 所定义的值时，执行该脚本。

}

real_server

real_server IP Port {

  weight <INT>：给服务器指定权重。默认是 1.
  inhibit_on_failure：当服务器健康检查失败时，将其 weight 设置为 0，而不是从 Virtual Server 中移除。
  notify_up <STRING>：当服务器健康检查成功时，执行的脚本。
  notify_down <STRING>：当服务器健康检查失败时，执行的脚本。
  uthreshold <INT>：到这台服务器的最大连接数。
  lthreshold <INT>：到这台服务器的最小连接数。
}

Real_server 中的健康检查

HTTP_GET | SSL_GET {
    url {
        path <STRING>：指定要检查的 URL 的路径。如 path / or path /mrtg2

        digest <STRING>：摘要。计算方式：genhash -s 172.17.100.1 -p 80 -u /
        index.

        status_code <INT>：状态码。
    }

        nb_get_retry <INT>：get 尝试次数。
        delay_before_retry <INT>：在尝试之前延迟多长时间。

        connect_ip <IP ADDRESS>：连接的 IP 地址。默认是 real server 的 ip 地址。

        connect_port <PORT>：连接的端口。默认是 real server 的端口。

        bindto <IP ADDRESS>：发起连接的接口的地址。

        bind_port <PORT>：发起连接的源端口。

        connect_timeout <INT>：连接超时时间。默认是 5s。

        fwmark <INTEGER>：使用 fwmark 对所有出去的检查数据包进行标记。

        warmup <INT>：指定一个随机延迟，最大为 N 秒。可防止网络阻塞。如果为 0，则关闭该功能。

}
TCP_CHECK {

    connect_ip <IP ADDRESS>：连接的 IP 地址。默认是 real server 的 ip 地址。

    connect_port <PORT>：连接的端口。默认是 real server 的端口。

    bindto <IP ADDRESS>：发起连接的接口的地址。

    bind_port <PORT>：发起连接的源端口。

    connect_timeout <INT>：连接超时时间。默认是 5s。

    fwmark <INTEGER>：使用 fwmark 对所有出去的检查数据包进行标记。

    warmup <INT>：指定一个随机延迟，最大为 N 秒。可防止网络阻塞。如果为 0，则关闭该功能。

    retry <INIT>：重试次数。默认是 1 次。

    delay_before_retry <INT>：默认是 1 秒。在重试之前延迟多少秒。

}
SMTP_CHECK {

    connect_ip <IP ADDRESS>：连接的 IP 地址。默认是 real server 的 ip 地址。

    connect_port <PORT>：连接的端口。默认是 real server 的端口。 默认是 25 端口

    bindto <IP ADDRESS>：发起连接的接口的地址。

    bind_port <PORT>：发起连接的源端口。

    connect_timeout <INT>：连接超时时间。默认是 5s。

    fwmark <INTEGER>：使用 fwmark 对所有出去的检查数据包进行标记。

    warmup <INT>：指定一个随机延迟，最大为 N 秒。可防止网络阻塞。如果为 0，则关闭该功能。

    retry <INT>：重试次数。

    delay_before_retry <INT>：在重试之前延迟多少秒。

    helo_name <STRING>：用于 SMTP HELO 请求的字符串。

}
DNS_CHECK {

    connect_ip <IP ADDRESS>：连接的 IP 地址。默认是 real server 的 ip 地址。

    connect_port <PORT>：连接的端口。默认是 real server 的端口。 默认是 25 端口

    bindto <IP ADDRESS>：发起连接的接口的地址。

    bind_port <PORT>：发起连接的源端口。

    connect_timeout <INT>：连接超时时间。默认是 5s。

    fwmark <INTEGER>：使用 fwmark 对所有出去的检查数据包进行标记。

    warmup <INT>：指定一个随机延迟，最大为 N 秒。可防止网络阻塞。如果为 0，则关闭该功能。

    retry <INT>：重试次数。默认是 3 次。

    type <STRING>：DNS query type。A/NS/CNAME/SOA/MX/TXT/AAAA

    name <STRING>：DNS 查询的域名。默认是(.)
}
MISC_CHECK {
    misc_path <STRING>：外部的脚本或程序路径。
    
    misc_timeout <INT>：脚本执行超时时间。

    user USERNAME [GROUPNAME]：指定运行该脚本的用户和组。如果没有指定 GROUPNAME，则 GROUPNAME 同 USERNAME。

    misc_dynamic：根据退出状态码动态调整权重。
        0，健康检查成功，权重不变。
        1，健康检查失败。
        2-255，健康检查成功。权重设置为退出状态码减去 2.如退出状态码是 250，则权重调整为248

    warmup <INT>：指定一个随机延迟，最大为 N 秒。可防止网络阻塞。如果为 0，则关闭该功能。
}